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实时精密单点定位技术(Real Time Precise Point Positioning,RT-PPP)是当前全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)领域的研究热点,也是GNSS技术的重要发展方向。本文围绕RT-PPP数据处理模型精化与方法优化问题,重点开展了RT-PPP周跳探测与修复方法、实时卫星钟差估计与预报模型、区域对流层与电离层误差实时估计与建模方法研究,并研制了一套以RT-PPP为核心的实时精密定位服务原型系统。主要研究内容和成果如下:1)分析了RT-PPP中周跳探测与修复的主要难点,即电离层延迟具有时变特性,导致电离层延迟活跃条件下,窄巷观测值的周跳较难修复。对此提出了基于方差分量估计的自适应Kalman滤波历元间电离层延迟(DID)在线建模与预测方法,通过DID预测值辅助进行周跳探测与修复。利用该方法对双/三频的实际观测数据进行实时周跳探测,结果表明:相对于传统GF与MW周跳探测方法,利用预测的DID值可有效辅助小周跳、大周跳、连续周跳和不敏感周跳的探测与修复,尤其是对窄巷观测值的周跳修复效果更加显著。2)考虑地面监测站(分布与数量)对GNSS卫星超快速轨道确定和实时钟差估计精度和计算效率的影响,论文基于选站构型优劣评价指标,利用格网控制理论与蒙特卡洛随机抽样方法,提出了一种基于监测站空间构型的随机优化选站算法,该算法可实现几何分布和测站质量均占优的测站列表快速自动选取。利用201个IGS站进行实验,结果表明:本文提出的方法较传统格网法可平均提高GPS超快速观测、预报轨道以及实时钟差精度17.15%、19.30%与31.55%;同时,在随机抽样实验次数设置为100000的条件下,当测站数分别为10、50、90个时,相应的选站耗时低于2.22、6.65、14.15min。3)针对RT-PPP中实时数据流存在中断、延迟等问题,提出基于方差分量估计的自适应kalman滤波钟差预报超短期/短期模型;同时,顾及卫星钟差存在的空间和时间相关性,发展了一种利用星间相关性的Kalman钟差预报策略。为验证所提方法的有效性,利用连续27天GBM事后和CLK93实时钟差产品进行预报实验,结果表明:顾及卫星钟差间相关性,在事后钟差预报中可获得较优的结果,如:预报6小时北斗卫星钟差,较传统方法(顾及周期项与趋势项)精度可提高约50.00%。由于实时钟差中卫星间相关性较弱,基于方差分量估计的自适应kalman滤波钟差预报模型在实时钟差预报中性能更优,实时预报1分钟的北斗卫星钟差,较传统Kalman滤波预报精度可提升11.19%。4)针对RT-PPP中天顶对流层延迟(ZTD)参数估计易受水汽变化影响问题,提出了基于方差分量估计的自适应Kalman滤波方法来提高实时ZTD估计精度。基于中国矿业大学北斗分析中心(CUM)平台,利用实时估计的北斗/GPS钟差产品进行了ZTD解算实验,结果表明:(1)方差分量估计方法可动态调整ZTD参数估计中的随机模型,实现待估参数误差的自适应修正;(2)针对对流层延迟变化较快的情况,可抑制异常值的硬性,改善了ZTD估计精度,在实时ZTD解算中更加显著;(3)较传统ZTD估计方法,论文所提方法可提升实时ZTD精度20.7%(GC)、20.2%(G),事后ZTD精度22.1%(GRCE)、21.9%(GRC),18.4%(GR),15.9%(GC),15.2%(GE),12.1%(G)。5)为实现ZTD实时建模,基于上述方法实时估计的ZTD产品,论文利用机器学习方法(神经网络和支持向量机),进行区域实时ZTD建模。利用香港CORS网连续5天北斗/GPS观测数据,构建了该区域实时ZTD模型。以四参数模型为参考对构建的ZTD模型进行了精度评价,结果表明:支持向量机可实现与四参数模型相当的ZTD建模效果(mm级);神经网络、支持向量机、四参数模型建模的平均偏差与均方根误差分别为-2.25mm与9.17mm;对于处于测区平均高程面站点的建模,支持向量机法较四参数模型具有更高的精度和稳定性。6)针对RT-PPP的电离层延迟误差建模问题,本文基于球谐函数模型构建了全球实时电离层延迟误差模型,分析了时间分辨率为5min、15min、30min、1h、2h的小区域(经度差5°、纬度差2.5°)实时电离层变化特征。实验结果显示:电离层在纬度方向上的变化大于经度上的变化;时间分辨率成增倍数增大时,电离层变化量呈相同趋势。同时,为了提高实时电离层延迟误差提取精度,本文对比分析了传统的载波平滑技术与RT-PPP技术,并利用神经网络,支持向量机模型进行了区域电离层延迟误差实时建模。利用香港CORS网连续5天GPS观测数据进行实时电离层建模实验,结果表明:RT-PPP技术较载波平滑技术在提取实时电离层延迟误差方面具有显著优势,且人工智能技术在实时电离层建模方面具有较高的精度。7)为了验证本文提出的RT-PPP数据处理模型和方法,基于CUM平台,设计研制了一套以RT-PPP为核心的实时精密定位服务原型系统。利用i GMAS、MGEX/IGS观测数据实时流,CUM、CNES实时精密产品数据流,对系统的实时位置、大气误差增强服务能力进行了检验,结果表明:系统实现了本文研究的主要模型与算法,运行稳定、可靠。该论文有图114幅图,表37个,参考文献224篇。