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美国的GPS卫星导航系统已经很成熟,而我国的北斗卫星导航系统(BDS)也已经由工程建设阶段全面转入系统应用阶段。伪距单点定位因具有位置解算速度快、不存在整周模糊度、接收机价格便宜等优势,被广泛用于车辆、舰船和飞机的导航和监控、地质矿产的勘测、暗礁定位、海洋捕鱼等领域,提高 BDS伪距单点定位的精度与速度,对于加快我国北斗产业化步伐将起到非常重要的作用。BDS与GPS的兼容性与互操作性使用户能够同时利用多系统观测数据,极大改善了观测冗余度,提高了导航定位精度,BDS/GPS组合定位已经成为热点的研究方向。本文开展了BDS/GPS伪距单点定位的优化方法研究,具体研究工作如下: 首先,针对 BDS伪距单点定位,本文从北斗伪距定位原理及常用定位方法出发,研究了一种基于互差中值原则的加权最小二乘定位方法(MDWLS),将该方法与常用定位方法做比较,通过实测数据验证了MDWLS方法具有定位精度高、卫星完好性自主监测、同时其对GPS系统有效等特点,并将MDWLS方法运用到导航定位接收机中,与国内某公司导航定位接收机作比较,比较结果表明该方法有效可行。 其次,BDS和 GPS组合定位需要解决两个卫星导航系统的系统时间不一致性问题,针对这一问题,本文结合MDWLS算法,提出了一种统一BDS/GPS组合定位时间基准的方法—MDUTB方法,并通过连续一个月的多站实测数据验证了MDUTB方法的正确性。 最后,利用桂林监测站2014年全年的BDS、GPS数据,将提出的优化方法:MDWLS和MDUTB方法,运用到BDS/GPS单双模伪距单点定位中,统计比较了BDS/GPS单双模伪距单点定位精度,结果表明:在桂林地区,BDS的B1I模式下伪距单点定位精度与GPS的L1I模式下伪距单点定位精度相差不大,后者略优于前者;在桂林地区,BDS/GPS双模伪距单点定位的精度明显优于BDS单模、GPS单模伪距单点定位精度,且 BDS/GPS组合伪距单点定位精度在桂林地区能达到水平优于6m、高程优于6m、三维优于8m的精度。 本文通过对大量长时间连续观测数据的仿真分析和对算法的实践应用,验证了MDWLS算法及MDUTB算法的有效性和可行性,这对于当前导航定位接收机的改进具有较大的参考价值,同时对不断提升北斗服务性能、BDS/GPS组合定位等研究具有重要意义。