论文部分内容阅读
GPS动态单历元定位中,整周模糊度的正确解算是载波相位定位技术的关键,目前GPS用户已遍布全球,应用极广,诸多领域都有涉及,快速准确的求解整周模糊度对提高GPS定位精度具有重要的研究意义。围绕动态单历元整周模糊度解算这一核心问题,本文系统的介绍了GPS基本观测量及其观测方程,其次详细阐述了GPS动态定位原理,其中主要讲述相对定位原理,包含静态相对定位和动态相对定位两部分内容。与此同时,对观测方程线性化以及相位观测值的不同线性组合分别做了详细阐述,为后文模糊度浮点解的解算做了充分的理论准备。文中简单提到了GPS数据预处理方面的理论知识,包含卫星瞬时位置计算、卫星高度角计算以及随机模型中权的确定等内容。对于单历元整周模糊度的分解,文章着重讲述了单历元整周模糊度浮点解估算方法、单历元整周模糊度分解的最小二乘模型、模糊度浮点解固定方法三方面内容。其中模糊度浮点解估算方法主要有卡尔曼滤波算法和最小二乘算法两种,模糊度的分解则分为单频单历元模糊度分解、双频单历元模糊度分解以及附有约束条件的单历元模糊度分解三种类别。除此之外,文章最后章节还详细阐述了该研究课题实验系统的构建方法、实验数据采集时间、实验地点等内容。最后,分析讨论了不同方案的实验结果并得出相应结论。本文解算整周模糊度采用双差模型,短基线情况下,多种误差因素的影响可以忽略不计。研究方法方面,从载波相位双差模型、载波相位联合伪距观测值、双频宽巷组合、添加轨道轨迹约束条件几种不同方案出发解算并分析模糊度浮点解,并以LGO软件的解算结果作为真值,对比分析几种不同实验方案的模糊度浮点解精度及解算成功率。通过实验验证,解算模糊度的方法不同,模糊度浮点解的精度和成功率均不同,宽巷组合的模糊度浮点解精度及解算成功率整体高于载波相位联合伪距观测值的解算结果,而在宽巷组合的基础上添加轨迹作为约束条件后,其整周模糊度浮点解精度及成功率进一步提高。与此同时,约束条件的构建方法不同,对整周模糊度的分解也会产生不同的影响。添加轨道轨迹方程作为约束条件,约束强度越强,则所拟合轨道轨迹越接近轨检小车运动的真实轨迹,相应的其模糊度解算成功率越高。融合轨迹约束条件的模糊度分解方法得益于信息量的增加,在一定程度上能够提高模糊度浮点解的精度及其解算成功率,进而提高GPS定位的精度。