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GPS(Global Positioning System)接收机是GPS导航卫星的用户设备,是实现GPS卫星导航定位的终端仪器,因此GPS接收机质量的好坏直接影响导航定位的精度。GPS接收机发展到今天,根据用途等不同细分出众多类别,在计量检测领域,陈旧的标准已逐渐不能适应新接收机的检测工作,而完备的计量检测体系和高效的检测标准是促进相关产业有序发展的基础。GPS接收机的计量检测面临主要问题有:1)现有规范对实验场地的要求非常高,标准场地的选址难度大,建造、维护成本高昂。2)现有规范中的检测方法效率比较低下,耗时耗力,对检测人员造成巨大的负担。3)观测数据预处理在现有规范中没有得到体现。数据预处理除了能对原始观测数据进行编辑和转换外,还能用于质量检核等作用,是提高基线解算质量的不可缺少步骤之一,而现有规范对数据预处理没有做相关的说明。 针对以上问题,本文在分析国内现有的计量检测手段的基础上,形成了本文总体的设计思路。首先对系统的硬件总体结构和技术要求进行设计,然后针对硬件的组成将技术要求分解进行分项设计,基于信号记录回放系统搭建起了一套完整的GPS接收机计量检测系统。论文研究内容分为六章: 第一章叙述了论文研究背景及现状。从国内外的现有检测标准、新导航定位技术的影响、检测标准的发展趋势等方面进行了阐述。 第二章介绍在计量检测领域所要面对的GPS接收机类型,给出了相关术语,并根据分类阐述了相应的计量检测方法,在分析国内同类型装置的情况和存在的问题基础上,设计了基于RPS(Record Playback System)系统的GPS接收机计量检测系统。 第三章结合现有规范,系统阐述设计思路和方案,分别对硬件系统和软件系统的各个组成部分进行详细分析,对系统的总体布局和关键技术进行总结。 第四章在第三章的基础上分析GPS接收机计量检测系统的综合精度,包括误差来源等,对设计的系统进行不确定度评定,结果表明本文所设计的系统装置的扩展不确定度在合理范围内。 第五章对本文研究的成果通过实验比对的方法进行了验证。使用不同的RPS系统,分别对测量型GPS接收机与导航型GPS接收机进行了实验。选用典型GPS接收机,用TBC(Trimble Business Center)、TEQC(Translation、Editing、and Quality Checking)等软件分析得到的数据,与用现有规范检测得到数据进行比较,实验结果验证了本文设计系统的可行性。 第六章对全文工作进行了归纳总结,并对本文设计GPS接收机计量检测系统可改进的地方进行了展望。