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随着GPS、BDS及GLONASS等卫星导航系统的不断完善与快速发展,多模GNSS相关技术得到越来越广泛的应用,尤其是精密单点定位(PPP)技术。PPP具有定位结果精度高、操作简单等突出优点,一直是GNSS领域的研究热点之一,具有良好的发展前景,近年来国内外学者对此进行了许多的研究工作。 高精度的GNSS定位首先需要解决的是原始观测值的质量问题。传统的方式是利用UNAVCO Facility开发的TEQC软件进行观测数据的质量分析,但是该软件只能处理RINEX2.11以前格式的GPS、GLONASS原始观测数据,不能对现在包含BDS等系统观测数据的RINEX3.0格式的观测文件进行处理,显然不能满足现实需求。 本文对GNSS精密单点定位及与其相关的观测数据质量分析进行了研究,主要完成了如下几个方面工作: (1)阐述了GNSS精密单点定位的基本理论和方法,主要包括精密单点定位中的时间系统与坐标系统,观测值模型及其线性化方法,参数估计方法并予以推导,定位过程中误差的类型、来源及改正方法;揭示了单系统精密定位与双系统的区别,为更多的卫星系统融合奠定基础。 (2)针对观测数据质量分析现状,基于其计算方法,编制了可以处理RINEX3.0格式GNSS观测数据的质量分析软件,克服了TEQC的缺点。该软件与TEQC处理相同的观测数据,对比结果证明了所编软件的可靠性;处理并分析了BDS观测数据,初步掌握了不同轨道类型卫星的观测数据特点。 (3)基于精密单点定位相关理论,结合IGS跟踪站的实测数据,对GPS/GLONASS相关精密单点定位进行计算。采用单GPS、GLONASS系统及GPS/GLONASS组合系统三种定位方式,从定位精度等方面进行了对比分析。实验结果表明,静态定位精度能达到厘米级,动态定位结果误差收敛后基本在分米以内;组合系统方式定位多数情况下优于单系统定位,不仅缩短了收敛时间,也降低了PDOP值,优化了卫星的空间分布,扩展了卫星的可观测环境范围。