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本文以GPS控制网数据处理理论和计算机应用技术为基础,重点对GPS控制网观测数据的预处理理论进行了研究,在分析和总结国内外有关GPS数据处理系统的开发经验和数据预处理理论研究成果的基础上,深入研究和探讨了GPS观测数据周跳的探测与修复、粗差剔除、多路径效应和观测噪声的处理等内容,并对GPS控制网数据预处理系统进行了设计与实现。文中主要的研究内容如下: 1.总结了GPS控制网观测数据的误差来源,并对误差源产生的原因、特性和对观测数据的影响情况进行了分析。 2.对GPS观测数据预处理理论进行了讨论,提出了利用迭代算法对双频相位相邻历元求差探测与修复周跳的方法进行改进,有效地解决了周跳解算中的多值性问题。 3.研究了GPS观测数据的粗差剔除方法,从粗差在数值上的偶然性和孤立性特点出发,将未确知理论引用到GPS观测数据的粗差处理中,提出了基于未确知有理数的滤波方法,并和传统的粗差剔除方法进行了比较,取得了较好的效果。 4.将小波分析技术应用于GPS基线的精化处理,由于在一些观测条件比较恶劣的环境下,多路径效应和观测噪声比较严重,使GPS观测信号受到严重的干扰,致使定位精度受到损害。小波技术能够对信号进行分解和重构,通过对高频系数阈值的量化,能消除高频信号中的噪声。因此,采用小波技术对相位观测值进行小波滤波,能有效地消除或削弱多路径效应及观测噪声的影响,从而提高GPS数据处理的精度。 5.分析和设计了“GPS控制网数据预处理系统”的体系结构,对系统的总体结构、系统的功能划分以及开发中采用的关键技术(如可视化技术、VC++和MATLAB接口技术、系统容错性技术)进行了研究。同时利用Visual C++开发平台对系统进行了编程实现。