卫星精密钟差实时估计方法研究

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随着大地测量及其相关的各个学科的发展,PPP已经广泛的应用于当前GPS定位研究领域,而精密卫星钟差和轨道产品是否能够实时的获取成为了制约实时PPP定位技术实现的主要因素。精密单点定位可以通过IGS提供的事后高精度的精密产品达到cm级的静态精度,而通过IGU可以得到实时的轨道数据。但是,由于GPS卫星钟很容易受到钟的噪声和频移所带来的影响,而且它们的变化非常复杂,不易通过模型化来作出准确的预报,最终导致了IGU钟差的精度太低而不能应用到一些较高精度的实时单点定位中。因此,PPP定位研究中最为关键问题就是精密卫星钟差的实时获取。本文对精密卫星钟差解算的基本理论和方法进行了系统的研究,并详细的研究了钟差解算过程中各项误差改正项及其相应的改正模型;采用非差消电离层组合观测方程,并利用平方根卡尔曼滤波方法估计卫星钟差,最后利用C#进行编程。利用程序对香港部分CORS站的数据进行钟差解算,并与IGS事后发布的精密钟差数据进行比较,差值都小于1ns,并且大部分介于-0.5ns-0.5ns之间,并且对连续三天不同卫星的解算结果精度进行分析,大部分都小于0.5ns,能够满足实时精密单点定位对亚纳秒级钟差的要求。本文还利用美国IGS测站数据分析了不同的测站数和不同测站分布对钟差解算结果的影响;得出当测站数为28个以上解算结果已经基本稳定,大部分都小于0.4ns;另外得出在测站间距离达到500km以后,可以显著的降低卫星钟差与对流层参数的相关性,使得解算精度大部分小于0.4ns。
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