GNSS系统间PPP模糊度固定理论方法及软件实现

来源 :武汉大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:libq19811022
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
由于相对或差分定位技术需要参考站网支持,在全球范围无需参考站支持并能够提供瞬时厘米级定位的精密单点定位技术被提出并引起广泛关注,但是PPP技术也有自身的瓶颈,即较长的收敛时间和浮点模糊度解。PPP的收敛时间一般需要15分钟甚至更久,极大的限制了其在实时领域的应用。PPP模糊度固定能够显著改善定位精度,尤其是在东方向;同时极大缩短收敛时间从而提高生产作业的效率,使得其成为近年PPP研究领域的热点问题。本文的研究主要围绕如何快速有效的固定非差模糊度展开。关于CDMA信号体制的PPP模糊度固定研究取得了大量成果,其数据处理策略及算法适用于采用CDMA信号体制的GPS、BeiDou和Galileo系统,但其无法适用于采用FDMA信号体制的GLONASS系统。关于FDMA信号体制的GLONASS PPP模糊度固定有诸多难点:1)不同频率通道号卫星发射的载波信号波长不同;2)IFCBs无法简单模型化;3)不同类型接收机之间存在IFPBs。PPP模糊度固定一般需要通过Melbourne-Wubbena组合形成宽巷模糊度,而IFCBs势必会经由此组合进入到宽巷模糊度估值中,无法通过星间单差消除。因此有关GLONASS PPP-AR的思路均围绕如何消除IFCBs的影响展开。不同于GPS的是GLONASS无电离层模糊度恰好具有整数特性,因为其1和2频点的频率之比为9/7。在此基础上本文给出了 GLONASS PPP无电离层模糊度固定算法,该方法不受IFCBs的影响,且无需限定同类型接收机,简化了 GLONASS PPP模糊度固定数据处理流程。通过事后模式实验验证了方法的可行性,在GPS模糊度固定基础上固定GLONASS无电离层模糊度能有效改善定位精度并缩短PPP收敛时间。但无电离层模糊度波长仅为窄巷波长的一半,其对模糊度估值中的残余误差较为敏感。开展动态滤波PPP模糊度固定试验,仅固定GPS窄巷模糊度的情况下,首次模糊度固定时间为17.2分钟;若进一步固定GLONASS无电离层模糊度使得首次模糊度固定时间缩短了约10%,减小为15.45分钟,为该方法在生产作业中的广泛应用提供了参考指标。GLONASS无电离层模糊度固定方法对误差敏感,因此为了保证模糊度估值足够精确常需要较长的观测时间,严重制约了 PPP的工作效率。第四章介绍了GLONASS PPP窄巷模糊度固定方法,不同于GLONASS无电离层模糊度固定和非差非组合模糊度固定,以上两种方法都绕过Melbourne-Wubbena组合从而避免IFCBs的影响;而PPP窄巷模糊度固定利用单站GLONASS IFCBs随时间稳定这一特征,逐站逐卫星的校正IFWBs,消除了 IFCBs对Melbourne-Wubbena组合宽巷模糊度的影响,从而实现了 PPP窄巷模糊度固定。为了避免在IFWBs的整数调整中做出错误判断,实际上对于大尺度网的数据处理,这种错误很难避免;本文选择对窄巷模糊度施加IFNBs改正来消除IFWBs隐含整数的影响。IFWBs/IFNBs校正信息是GLONASS PPP窄巷模糊度固定的前提,其具有很好的时间稳定性。对同一组数据分别进行GLONASS PPP窄巷模糊度固定和PPP无电离层模糊度固定实验,当首次模糊度固定时间小于10分钟时前者的固定解比例要高出后者20%。此外,在GPS模糊度固定的基础上进一步固定GLONASS窄巷模糊度,首次模糊度固定时间为12.07分钟,而对应于无电离层模糊度则为15.45分钟,首次模糊度固定时间进一步缩短了 20%以上。参与模糊度固定的备选模糊度越多,部分模糊度固定策略的成功率越高。系统间PPP-AR仅需一颗参考星而不是像系统内固定时各系统选择各自的参考星,使得更多的备选模糊度参与模糊度固定。本文给出了有关系统间GPS/BeiDou PPP模糊度固定的算法,ISWBs/ISNBs是实现系统间PPP模糊度固定的前提,其具有很好的时间稳定性。85%相邻天之间的变化量不超过0.05周;但也存在跳变的情况,一般是因为接收机冷启动或者是固件升级,具有可预见性。此外个别测站的ISWBs/ISNBs随时间波动较大,呈现出亚天的信号;但是2小时更新频率的ISWBs/ISNBs与以天为更新频率的估值偏差一般不超过0.1周。系统间GPS/BeiDouPPP模糊度固定相比系统内模糊度固定并不改善定位精度,但可以缩短首次模糊度固定时间约10%,由10.82分钟缩短为9.77分钟。基于本文PPP模糊度固定算法研究的基础上在仅能处理GPS的PPP-RTK模块中进一步增加对GLONASS、BeiDou及Galileo系统的PPP模糊度固定功能,开发了四系统无电离层组合PPP模糊度固定软件包和非差非组合PPP模糊度固定软件包,对PANDA软件的PPP-RTK模块进行了完善和扩展。采用本文开发的两个软件包分别进行了 GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo四系统无电离层组合PPP模糊度固定实验及GPS/GLONASS非差非组合PPP模糊度固定实验,在验证了软件包数据处理能力的同时也证明了多系统模糊度固定在无电离层组合PPP和非差非组合PPP中所发挥的重要作用。
其他文献
论述了古希腊几何的“穷竭法”的产生以及“穷竭法”的理论基础和“穷竭法”的应用.
现在社会的发展离不开电力能源的供应,人们的生活也离不开对电子设备的使用。在此基础上,供电企业应保证电力供应的安全以及供电故障排除工作的高效性。同时,这也是国家在近
<正> 什么是“书写”?书写是尖端和平面的磨擦。平面的东西都可以用作“纸”。有石片的纸、有木片的纸、有骨片的纸、有泥板的纸、有草叶的纸、有树叶的纸、有羊皮的纸、有布
目的观察非小细胞肺癌组织中基质金属蛋白酶9(MMP-9)和E-钙黏附蛋白(E-cadherin)的表达变化,并探讨其临床意义。方法采用免疫组化SP法检测51例非小细胞肺癌患者癌组织中MMP-9及E-
目的分析淀粉蛋白前β位分解酶1(BACE1)基因多态性与癫痫易感性的关系。方法选取湖南地区238例癫痫患者为观察组(男129例,女109例)、体检健康者211例为对照组(男104例,女107例),均
目的探讨肠道病毒71型(EV71)感染引起的手足口病(HFMD)患儿血清IL-6和IL-13水平变化及其原因。方法以EV71感染的HFMD患儿作为观察组,健康体检者作为对照组,用ELISA法测定两组血清
【预习精练】I.根据汉语释意或英语首字母提示写出英语单词的正确形式。
目的观察急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者介入治疗(PCI)后6个月左心室整体纵向应变(GLS)及心肌梗死面积(IS)的变化,并探讨二者与PCI术后6~12个月主要不良心血管事件(MACE)发生情况的
<正> 《汉语拼音正词法基本规则(试用稿)》(以下简称“试用稿”),已于1984年10月正式公布试用。试用的目的是通过拼写实践发现问题,进而修订和完善这个基本规则。在试用过程
目的探讨短期低剂量甲状腺激素替代疗法对慢性阻塞性肺疾病(COPD)合并非甲状腺疾病综合征患者的疗效。方法选取COPD合并非甲状腺疾病综合征患者146例,随机分为对照组、短期治疗