汪奇生[1]（2021）在《多模多频GNSS差分码偏差估计及电离层建模研究》文中研究表明电离层延迟是GNSS导航定位中重要的误差源,特别是对于单频用户。因此,对电离层进行监测和建模具有重要的意义。一方面电离层导致的GNSS信号延迟严重影响了其导航定位的精度,而另一方面由于GNSS具有覆盖范围广、观测时间长、反演精度高等特点,为电离层监测和建模提供了一种有效的手段,因而采用GNSS进行电离层监测和建模也成为当前研究的热点。差分码偏差（DCB）包含在电离层观测值中,与电离层TEC参数相互耦合,在电离层建模时需要被精确分离和确定。因此,差分码偏差的精确处理和电离层TEC的函数拟合是GNSS电离层建模研究中两个重要的问题。随着GNSS的快速发展,多模多频GNSS（包括GPS、GLONASS、BDS、Galileo和QZSS）已逐步形成,可以为电离层研究提供更多的观测值,但同时也带来了相应的问题。本文针对多模多频GNSS卫星和接收机差分码偏差处理及电离层TEC建模等问题展开研究,所做的主要工作和研究成果如下:（1）分析了加入BDS-3数据后对BDS DCB的影响,并评估了QZSS系统DCB的稳定性。利用MGEX提供的BDS观测数据研究分析了加入BDS-3观测数据后对卫星和接收机DCB的影响,结果表明在加入BDS-3观测数据后,对BDS-2卫星DCB的影响值接近于0。也就是说,在采用BDS-2+BDS-3和BDS-2-only估计的卫星DCB,没有发现明显的系统偏差。为了进一步分析加入BDS-3观测数据后BDS接收机DCB的稳定性,基于CODE的GIM提出了一种可以逐历元估计接收机DCB的方法,通过与DLR和CAS的产品相比验证了方法的有效性,估计的大多数接收机DCB在一天内表现出相对稳定性。同时,比较使用BDS-2-only和BDS-3-only观测数据估计的结果表明,BDS-3接收机DCB的日内稳定性要优于BDS-2接收机DCB。此外,采用2018年90天的来自MGEX的GPS和QZSS的观测数据,基于全球电离层建模方法估计和分析了QZSS的卫星和接收机DCB。结果表明,估计的QZSS卫星DCB的波动范围大多在0.5ns以内。而接收机DCB不如卫星DCB稳定,所有测站的接收机DCB的标准差在1.9ns内。分析发现接收机DCB的稳定性与接收机和天线类型没有明显的关系。（2）针对多模多频GNSS观测进行电离层建模时需要估计多种类型的卫星DCB（本文共涉及19类DCB）问题,提出了一种新的DCB估计方法（IGDE）。为了分析IGDE估计方法的有效性,选择了2019年200天（年积日为DOY 001-200,2019）的观测数据。比较分析的结果表明,IGDE估计的多类型卫星DCB与CAS和DLR提供的产品展现出较好的一致性。对于估计的大部分类型的DCB相对于MGEX产品的平均偏差都在±0.4ns之内,偏差的STD都小于0.2ns。就估计精度而言,IGDE方法估计的GPS、GLONASS、BDS、Galileo和QZSS卫星DCB相对于MGEX产品的RMS均值分别为0.12、0.23、0.21、0.13和0.11ns。而估计的DCB的稳定性则分别为0.07、0.06、0.13、0.11和0.11ns。评估结果表明IGDE方法在多模多频GNSS卫星DCB估计中具有较好的性能。（3）提出了一种估计GNSS单站接收机DCB的方法,并分析了接收机DCB日内稳定性。采用提出的IDGE DCB估计方法结合MGEX提供的卫星DCB值,发展了一种可以估计GNSS单站接收机DCB的日估值和逐历元估值的方法。采用一个月的数据进行估计和验证,结果表明估计的19类接收机DCB的日估值相对于MGEX产品的RMS值大部分都要小于1ns,估计结果与MGEX产品具有较好的一致性。通过零基线站间单差实验表明该方法能较好的估计出接收机DCB的日内变化值。实验结果表明GPS的接收机DCB日内稳定性最好,日内STD小于1ns的情况超过90%,其次是GLONASS和BDS的接收机DCB,它们的日内STD大部分在2ns以内。而Galileo和QZSS由于观测数据的原因导致其接收机日内稳定性较差。同时以GPS为例,分析了其接收机DCB日内变化与测站位置、接收机类型和温度的关系,结果表明接收机DCB的逐历元估值变化（日内变化）与测站所处位置、接收机类型等没有明显的关系,而与温度的变化有较强的相关性。（4）基于多模多频GNSS观测构建了全球电离层格网模型（GIM）,并生成了电离层格网产品,同时分析比较了IGS不同分析机构提供的全球电离层格网图的精度。采用2019年1月30天的MGEX和IGS提供的观测数据,以CODE提供的电离层格网图为参考,统计结果表明,JPL/UPC/ESA/WUH/CAS和本文估计的GIM相对于CODE的GIM的平均偏差分别为1.87,1.30,-0.10,0.01,-0.02,-0.71TECu;RMS分别为2.12,2.00,1.33,0.88,0.88,1.30 TECu。（5）采用非差非组合PPP提取电离层观测值进行电离层建模,并分析了接收机DCB日内变化对电离层建模的影响。以GPS和GLONASS的P1-P2观测值为例,选取了超过400个测站的数据,30天的实验结果表明估计的GIM相对于CODE提供的GIM产品的平均偏差和RMS分别为-0.41和1.32TECu,表明估计的GIM精度与CODE相当。同时,还进一步分析了接收机DCB日内变化对电离层建模的影响,实验结果表明,考虑接收机日内变化后一定程度的减少了观测值的残差,但对电离层GIM的最终影响较少。
谷世铭[2]（2020）在《BDS-3精密单点定位模型优化及偏差处理》文中研究说明北斗全球卫星导航系统（BDS3）建设现已进入尾声,预计2020年建设完成。届时将有约50颗北斗卫星用于导航定位,服务于国家经济建设和人们的日常生活出行。而精密单点定位以其只需架设一台接收机、布站方式灵活、作业方式简单等优点,逐渐成为研究热点。同时,BDS3卫星在原有频点的基础上,新增两个民用频点,且与其他系统频点存在重合,这也为多系统多频数据融合处理提出了新的设想。因此,针对精密单点定位数据处理中的误差源进行分析,建立较为准确的改正模型,从而进一步提高北斗卫星定位精度,和保证提供服务的可靠性显得尤为重要。本文主要对BDS3精密单点定位理论以及偏差模型改正作详细介绍,工作内容总结如下:1、本文针对北斗卫星差分码偏差特点,建立了不同伪距组合的差分码偏差改正模型。并利用实测数据进行实验分析,研究结果表明,差分码偏差改正可进一步提高定位精度,加快坐标收敛;2、分析了北斗天线相位中心偏差改正模型并进行数据处理分析,结论为在利用GFZ播发的精密星历时,利用ESA模型对卫星端天线相位中心偏差进行改正,可有效改善定位精度。同时在缺少BDS接收机天线相位中心偏差改正参数的前提下,可考虑使用GPS接收机天线相位中心偏差改正参数代替;3、针对北斗二代卫星特有的“动偏-零偏-动偏”偏航姿态控制模式,分析其对相位缠绕和天线相位中心偏差（PCO）改正的影响,实验结论表明,在卫星处于零偏模式时,使用正确的偏航姿态改正模型进行数据处理,可使E方向偏差由dm级提高为cm级,改善率约为75.44%,N方向偏差由cm级提升为mm级,精度改善约为48.70%,U方向上的改善率为58.30%;4、从数据完整率、周跳比、信噪比、多路径误差四个方面对BDS3卫星信号进行数据质量分析。结论表明,B2a的信号质量最佳,B1C的信号质量要差于另外三种信号。同时,相较于B1/B3组合,在利用BlC/B2a组合进行定位时,可有效改善其收敛性,在平面方向上坐标解算精度有较小提高,U方向精度变差;5、分析了 BDS2+BDS3融合精密单点定位定位性能,结果表明,与BDS2相比,在有效缩短收敛时间的同时,可进一步提高单天解定位精度。进行BDS3三频精密单点定位实验,得出结论,三频B3/B1C/B2a组合收敛性略优于双频B1C/B2a,解算精度两种方案保持一致性。三频B1/B1C/B2a组合可有效改善定位精度,但存在收敛性变差的问题。
张哲扬[3]（2020）在《GPS-TEC反演与桂林地区电离层变化研究》文中认为全球卫星导航定位系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的定位精度一直是导航领域研究的热点问题,其中电离层延迟误差是目前对卫星定位精度影响最大的误差源。电离层延迟可以导致GPS在定位过程中产生数米甚至数百米的偏差,因此监测电离层的变化规律与分布特征就变得非常重要。监测电离层VTEC（Vertical Total Electron Content,VTEC）的变化规律对于提高卫星定位精度、预防自然灾害以及深入研究电离层物理等意义重大。目前国际上通常利用经验模型进行全球电离层VTEC的估算,但是大量研究证实:经验模型对于低纬度地区电离层VTEC的估算值与实际测量的电离层VTEC值之间相差较大。桂林地理位置处于低纬度电离层异常地区,故该地区电离层VTEC变化特征复杂,因此利用桂林上空的GPS双频观测数据研究桂林地区电离层VTEC的变化特征对于建立适合于国内低纬度地区的电离层模型具有重要意义。本文主要研究工作如下:（1）介绍了电离层单层模型,详细推导了GPS卫星仰角、方位角以及单层模型穿刺点的计算公式,分析了伪距法与载波相位法计算电离层VTEC的不足之处,并提出了一种利用平滑滤波算法计算VTEC的方法,该算法以载波相位法计算得到的VTEC为基础,以伪距法得到的VTEC与载波相位法得到的VTEC之差的加权平均值作为修正因子,得到最终的电离层VTEC。（2）研究了GPS卫星与接收机的硬件延迟对电离层VTEC求解产生的影响,分析了多种GPS系统硬件延迟反演算法的优缺点,其中包括球谐函数模型法、广义三角级数模型法、网格法、多项式模型法等。（3）结合多项式模型,提出了一种2×2阶多项式函数模型与平滑滤波相结合的算法求解电离层VTEC,同时利用该算法、伪距法以及载波相位法同时处理国家天文台桂林观测站的GPS双频观测数据,并把三种算法的残差图进行对比分析。（4）利用2×2阶多项式函数模型与平滑滤波相结合的算法对2017～2019年桂林观测站GPS双频观测数据进行反演,得到桂林市三年的电离层VTEC强度变化图,并分析总结了桂林地区电离层的周日变化、季节变化、年变化以及空间变化特征。
马春[4]（2020）在《GPS载波相位/INS紧组合导航算法研究》文中提出GNSS动态定位在观测环境良好的情况下,可以获得厘米级的定位精度。但是在城市等复杂环境下容易出现信号衰减、遮挡以及中断等现象,从而无法保障其定位精度、连续性和可靠性。GNSS/INS组合导航技术可以提高GNSS的定位精度和连续性,因此被广泛使用。在城市等复杂环境下,传统的松组合易受卫星颗数限制,而基于伪距的紧组合受伪距精度的限制无法满足更高精度应用领域的需求。本文以GPS系统为对象,围绕GPS载波相位/INS紧组合导航算法开展研究,旨在提高GPS动态定位的定位精度、连续性和可靠性,论文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了一种周跳探测与修复组合方法,采用电离层残差法和MW组合法探测周跳,然后在此基础上使用伪距与相位比较法和电离层残差法进行修复,最后通过MW宽巷模糊度检验是否修复成功。实验表明,该算法的定位精度和模糊度固定率与单历元解算的结果基本一致,能够用于动态定位的解算。（2）提出了一种组合单频加宽巷观测值的模糊度解算策略,实验表明,该解算策略不仅可以提高GPS模糊度固定成功率,也可以获得更高的动态定位精度。（3）推导了GPS/INS紧组合导航的系统方程和量测方程,提出将GPS模糊度参数附加在GPS/INS状态方程中估计方法和消参策略。实验表明,相比于GPS动态定位,GPS/INS紧组合的模糊度固定率较高,显着提高了定位精度和连续性。（4）在GPS动态定位算法以及GPS/INS紧组合算法的基础上,设计开发了GPS/INS紧组合软件原型,通过两组实验对软件的性能进行了分析。采用不同环境下、不同接收机和惯导等级的GPS数据和紧组合数据进行实验,不仅验证GPS动态定位和紧组合算法的有效性,也检验了软件的可用性。该论文有图69幅,表10个,参考文献95篇。
刘彦军[5]（2020）在《附有线性约束的整周模糊度固定算法研究》文中认为随着GNSS技术的发展,许多领域内对高精度定位、导航、授时分别提出了更高的要求,与此同时,我国BDS系统也在快速地发展和深入地研究。在此背景下,其中高精度定位的关键是数据预处理阶段的周跳探测与修复和整周模糊度解算。相应地,载波相位观测值的周跳处理效果和模糊度解算的准确性都将决定定位结果的精确性。本文研究了具有代表性的周跳探测与修复和模糊度解算方法,并且将其应用于BDS三种卫星的载波相位观测值中,取得了一些有益的结论。针对应用比较广泛的模糊度求解方法LAMBDA算法,进行深入研究,尝试从先验的线性约束条件、中间过程量的精确计算和基准卫星的选取策略上进行了改进,最后得出了该算法的可行性。本文所做的工作主要有以下几个方面:（1）阐述了GNSS的基本发展情况和目前面临的问题,介绍了GNSS数据预处理中周跳探测与修复和整周模糊度确定的研究背景、国内外研究现状。（2）以GPS基本观测模型为基础,将常见的观测值模型进行了深入研究和推导,分析了相对定位中单差、双差模型及其组合出的虚拟观测值特点,根据基本观测数据的处理特点,对组合虚拟观测值的要求和基本组合形式进行了分析,随后详细阐述了基本观测值的误差项和误差产生的原因。针对MGEX发布的混合观测值星历,本文对其基本观测结构和观测值类型进行了说明。（3）从载波相位观测值的变化规律和组合形式两个角度出发,对常用模型多项式拟合法、高次差法进行推导和总结,将其应用到BDS三种卫星的载波处理中,得到了一些有益的结论;对电离层残差法进行推导并且应用到BDS三种卫星中,取得了较好的计算精度;本文针对基本观测值的组合形式,就双频码组合提出用递推公式改进,得到了更加丰富的宽巷组合类型,将其应用到BDS卫星中取得了较好的结果。（4）针对模糊度在载波相位观测值的特点,本文从平滑伪距的近似模糊度计算入手,逐步深入到利用基本观测值进行组合得出组合模糊度,就双频码组合中的窄巷、宽巷、超宽巷模糊度进行研究和应用。在双频码模糊度的基础上本文推导出了与电离层无关的模糊度算法,将其应用到BDS卫星中,取得了较好的结果。（5）针对常用的模糊度求解方法LAMBDA算法,本文尝试利用高精度先验线性约束进行改进。根据LAMBDA算法特点,本文将其分成三个计算过程,就每一个计算过程分别进行改进。首先针对卫星星历的插值方法进行改进,本文提出了一种新的滑动式Lagrange插值算法,有效避免了端点龙格现象,而且对于GPS卫星和BDS卫星的瞬时空间坐标的插值精度都可以达到毫米级别,有效提高了插值结果的精度;其次就双站观测值对应的空中卫星选取问题,推导了卫星高度角的计算方法,考虑卫星高度角的大小和实测数据的有效数据量,改进了基准观测站和基准卫星选取的策略,更好的组合了站星双差模型;就先验约束的线性条件,在实地采集数据时,刻意提高了基线的测量精度。通过实测数据的计算和分析,得到了有利于模糊度解算和固定的结论。
赵泽洋[6]（2019）在《高层大气与长波重力场联合探测球形卫星设计与研究》文中提出高层大气和重力场信息是空间科学与地球物理重要的基础信息,亦是国家重要的战略信息,对气候变化监测、卫星在轨运行、远程火箭落点精度等涉及到国计民生,国防武器装备等方面的建设具有重要作用。而利用卫星测量手段开展对地观测具有全天时、全天候、全覆盖的优势,已逐渐成为高层大气和重力场探测的最有效手段。随着近年来一系列高层大气探测卫星、重力卫星的成功发射,极大的提升了高层大气和重力场测量精度,并积累了丰富的在轨数据。但是传统大卫星成本高、研制周期长,一定程度上制约了探测任务的发展。近来,随着电子器件逐步向小型化、低成本化发展,但传感器探测精度进一步提升,利用微小卫星平台进行科学任务探测逐渐成为空间科学探测的热点。本文提出了一种低成本球形微卫星的概念设计,并借此对高层大气和长波重力场探测方法开展了相关研究。首先,分析建立了适用于高层大气和长波重力场探测任务的摄动力模型。在传统大气阻力模型的基础上,利用稀薄气体动力学理论建立了球形结构卫星的阻力系数模型,并基于球谐函数建立了高层大气密度的修正因子模型;根据低轨卫星受摄情况,建立了非球形摄动力、太阳光压、日月三体等摄动模型,作为全文的理论基础。然后,以内编队重力场探测任务非引力摄动建模与抑制为背景,进一步对内编队金铱合金内卫星进行了磁非保守力建模与试验测试,结果表明金铱合金的磁化率可达到国际先进水平,内卫星所受到的磁非保守力满足内编队系统任务要求。其次,开展了高层大气和重力场联合探测卫星的任务分析与概念设计。首先,从卫星轨道选择和能源预算两个方面进行了任务分析,得出了卫星在同时完成高层大气和重力场探测的适应轨道。其次,进行了卫星的外部构型和内部构型的设计工作;最后,根据设计结果,对卫星结构的力学性能与能源在轨平衡性能进行了分析。然后,利用球形卫星的构型特点并基于精密轨道技术,提出了基于动力法的高层大气和长波重力场联合探测估计模型。该方法使用轨道数据对高层大气和重力场开展反演工作;通过求解卫星在轨加速度对高层大气密度参数与重力场模型参数的偏导数,构建卫星加速度变化与反演参数之间的超定线性方程组,利用最小二程对联合估计模型进行数值求解。进一步,针对动力法计算量大,耗时较长,从工程设计角度不利于探测卫星前期总体设计的问题,以高层大气和重力场探测卫星工程设计为背景,以实现对重力场与高层大气探测性能快速分析为目标,针对高层大气和和重力场联合探测的总体设计问题,提出了联合探测解析快速分析方法。该方法基于频谱分析方法,建立了卫星轨道参数、卫星构型参数以及重力场引力位系数、高层大气密度参数之间的解析关系,建立了高层大气和重力场联合探测的解析模型并提出了校正方法;分别利用大规模数值仿真计算、以及目前最高精度重力场模型对解析公式进行了校正,并利用校正的解析公式分别对高层大气和重力场联合探测卫星和CHAMP卫星的探测性能进行了验证,证明了解析公式的有效性;最后基于不同的轨道参数和卫星构型参数,利用解析公式对重力场测量性能进行了分析。本文提出了卫星高层大气和重力场联合探测方法以及高层大气和重力场联合探测卫星总体设计,将为我国利用微小卫星实现重力场及高层大气测量任务的顶层规划与设计提供指导。
李文文[7]（2019）在《基于低/高轨星载GNSS观测数据反演中高层大气密度和电子含量》文中研究说明随着GNSS技术的发展,其应用范围逐渐从地面扩展至低轨、高轨空间,其在空间大气反演研究和低轨/高轨精密定轨应用中的作用愈加凸显。对于低轨/高轨星载GNSS数据,其不仅受到热层大气拖曳所致大气阻力在动力学方面的影响,同时也受到电离层折射所致电离层延迟在观测值模型方面的影响。这为反演热层大气密度、电离层电子含量和电子密度等提供了机遇。本文在全面调研国内外相关研究现状和相关研究成果的基础上,针对基于星载GNSS技术的低轨/高轨精密定轨及其在空间大气反演中的应用,系统开展了以下研究工作并获得研究成果如下:（1）基于观测模型精化和模糊度固定的低轨/高轨星载GNSS精密定轨研究从天线误差校正、模糊度固定等方面改善低轨定轨精度水平。对GRACE-FO星载数据进行了处理,相比于浮点解,GRACE-FO固定解动力学定轨精度改善幅度达到28%。进行天线误差校正可显着改善了残差水平和定轨精度,GRACE-FO在校正PCO和PCV误差后动力学定轨固定解残差降低至7 mm水平,与JPL轨道相比精度达到16 mm水平,SLR检核精度亦在10 mm水平。分析了星载BDS数据误差特性以及基于GPS/BDS联合和单独BDS的低轨定轨能力。对FY3C/FY3D星载GPS/BDS双模数据处理的结果显示星载BDS数据由于BDS卫星端多径影响存在高度角相关误差,基于此建立了FY3C/FY3D伪距系统误差模型。BDS单独定轨精度受BDS产品精度限制。由于BDS GEO产品精度较差,禁用BDS GEO数据后单独基于BDS数据可以达到10 cm定轨精度。分析对比了WUM和GBM产品用于定轨的差异,结果显示由于改进了GEO光压模型,基于WUM产品定轨的GEO残差要大幅低于GBM产品;另一方面,GBM产品会存在ISB跳变现象,在连续跨天处理时会降低定轨精度。分析了高轨GEO卫星星载弱GNSS数据的误差特性以及定轨处理方法。以国产TJS-2的实测数据进行处理结果表明高轨GEO星载数据旁瓣信号精度较差,后处理定轨结果在2 m左右精度水平。（2）基于低轨星载多源数据的大气密度反演。主要研究基于LEO TLE数据、星载加速度计数据反演热层密度的方法和应用。TLE反演的密度具有时间跨度长、空间覆盖广的特点,但同时存在精度较低、时空分辨率低的劣势。与此相反,基于低轨卫星星载加速度计反演的大气密度精度高、时间分辨率高,但是时间跨度相对较短、空间分布不均匀。二者能够在精度、时空分辨率和覆盖上进行很好的互补。以GRACE数据研究了基于星载GNSS的加速度计校正及密度反演。着重分析了基于星载GNSS数据进行加速度计校正的方法。在不依赖经验力模型的前提下通过调整动力学模型方案,采用轨道拟合和动力学定轨两种方式实现了加速度计的高精度校正。对反演的GRACE沿轨密度进行评估,结果显示与代尔夫特大学发布的密度产品相当一致。二者之间平均bias为-0.2%,平均STD为5.4%。分析了基于TLE反演密度的经验模型校正。首先对CHAMP、GRACE卫星TLE反演密度与加速度计反演密度进行了比较,显示二者差异分别在6%和17%水平,而与NRLMSISE00模型的差异则分别在25%和27%水平。表明TLE反演密度精度亦优于经验模型,可以用于经验模型校准。基于全球30多个LEO物体的TLE反演密度对NRLMSISE00、Jacchia密度模型进行校正,能够提高其精度约5-15%。（3）基于低轨星载GNSS数据的DCB标定与顶部电离层反演研究基于低轨卫星星载GPS/BDS数据用于GPS和BDS卫星DCB标校和顶部电离层估计的方法,并重点分析星载数据伪距系统误差对DCB标定精度的影响,地磁宁静日和地磁暴活动期间估计的顶部电离层变化,以及磁暴期间低轨星载GNSS数据高阶电离层延迟的变化大小。以FY3C星载数据进行分析,结果显示,采用多路径误差模型后,GPS、BDS GEO、IGSO和MEO卫星DCB稳定度可以分别提升5.0%、3.1%、16.2%和13.6%,且BDS MEO稳定度达到0.1 ns水平,优于地面估计结果。分析了FY3C沿轨p TEC在2015年3月17日强地磁暴活动期间的响应,发现了在磁暴主相时间内出现显着正相响应,增强幅度约70%,在恢复相内出现长时间负相暴。在基础上进一步分析了磁暴期间的低轨星载数据高阶电离层延迟的变化。（4）基于高轨卫星GNSS数据的掩星电离层反演首次研究了基于高轨GEO卫星星载GNSS主瓣、旁瓣电离层掩星数据的电离层反演,分析并对比多种单频电离层掩星反演方法处理高轨掩星数据的精度。提出使用滑动平均方法平滑由相位噪声、接收机钟差估计误差所致的电离层附加相位延迟高频噪声。结果表明该方法要显着优于星间单差处理方法。基于该方法对TJS-2的电离层掩星数据进行了反演,结果显示反演结果与数字测高仪、COSMIC产品、经验IRI模型电子剖面相关系数分别达到0.84,0.98和0.98,和数字测高仪的hm F2和Nm F2差异分别为12.9%和1.65 km,和COSMIC剖面产品的差异则分别为1.4%和1.76 km。基于高轨旁瓣掩星数据反演高达5000 km的电子密度剖面,有效的补充了低轨电离层掩星反演高度。分析并发现GEO电离层掩星事件在时空上存在单天重复性,可以定时定点的对电离层进行监测。
王瞧[8]（2019）在《地基测控系统测量误差标校技术研究》文中研究指明地基测控系统是我国航天测控系统的重要组成部分,目前主要通过传统误差标校方法对地基测控系统的测量误差进行标定和校准,以保证地基测控系统的测量精度。传统标校方法主要存在两个方面的问题。首先,标校后的测量残差仍然较大,其中测距的系统误差的残差达10米以上,测速的系统误差的残差达5cm/s以上。其次,传统标校方法属于近距离、低动态或静态标校,难以反映真实动态场景的实际误差变化情况。针对传统标校方法存在的缺点,本文提出了基于星地差分GPS技术的地基测控系统测量误差标校新方法。该误差标校方法采用装载了星载GPS接收机的皮纳卫星作为标校卫星平台,该接收机与装载于地面测控站的GPS接收机形成差分测量系统,为地基测控系统提供测量误差标校服务。围绕该误差标校方法,针对星地间存在的高动态相对运动、星地间共性误差相关性弱和载波相位模糊度固定等关键问题,本文研究了基于差分GPS技术的实时和事后星地基线测量算法,并在此基础上建立了地基测控系统测量误差模型及其求解方法,得到高精度的误差标校结果。采用星载双频GPS接收机和SPIRENT导航信号模拟器构建了地面半实物仿真平台,对基于星地基线测量的地基测控系统测量误差标校方法进行了仿真验证。本文的主要工作如下:（1）针对传统误差标校方法的缺点,提出了星地基线测量方法及地基测控系统测量误差标校方案。建立了地基测控系统测距和测速误差模型及其求解方法。（2）针对GPS星地差分基线测量应用场景下的观测误差处理问题,量化分析了星历误差、电离层延迟及对流层延迟等误差源在星地双差观测值上的等效距离误差,并给出了各误差源的改正方法。在此基础上,采用相对定位精度因子对星地基线测量精度进行了评估。（3）系统研究了 GPS接收机数据质量分析与控制方法。提出了基于观测仰角、伪距LG组合差分量的伪距粗差探测方法,该探测方法可适用于不同类型接收机的伪距粗差探测。分析了 TurboEdit改进方法的周跳探测能力,该改进方法能准确探测出1～2周的小周跳。分析归纳了 GPS接收机的钟跳类型,提出了基于接收机钟差估计的钟跳探测与修复方法,该方法可修复接收机的毫秒级钟跳,使伪距观测和载波相位观测保持一致性。鉴于传统的载波平滑伪距方法易受电离层延迟的影响,推导了基于电离层估计的载波平滑伪距新方法,通过该方法平滑后的伪距不会出现偏移现象。（4）研究了事后星地基线测量算法,以及相应的地基测控系统测量误差标校方法。以抗差自适应扩展卡尔曼滤波算为滤波策略,推导了抗差自适应因子和观测噪声的等价方差-协方差矩阵的求解方法。在星地基线测量算法中,建立了星地相对动力学模型及接收机观测噪声的动态跟踪模型,提出了基于LAMBDA算法的逐级模糊度固定策略,给出了用于提升星地基线测量精度的固定区间平滑算法。通过半实物仿真对基于事后星地基线测量的地基测控系统测量误差标校方法进行了验证。结果表明,事后基线测量的相对位置精度（3Drms）为17cm以下,相对速度精度（3D rms）为1mm/s左右。通过事后标校,地基测控系统测距的系统误差的残差降低到15cm左右,测速的系统误差的残差降低到1cm/s以下。（5）研究了实时星地基线测量算法,以及相应的地基测控系统测量误差标校方法。分析了实时星地基线测量算法和事后星地基线测量算法的不同之处,给出了实时星地基线测量中对流层延迟的估计模型。通过半实物仿真对基于实时星地基线测量的地基测控系统测量误差标校方法进行了验证。结果表明,实时基线测量的相对位置精度（3D rms）为1m以下,相对速度精度（3D rms）为3mm/s左右。通过实时星地基线标校,地基测控系统测距的系统误差的残差降低到40cm左右,测速的系统误差的残差降低到1cm/s以下。综上,以皮纳卫星为标校卫星平台,本文基于实时和事后星地基线测量算法对地基测控系统测量误差标校方法进行了深入研究,并开展了地面半实物仿真验证。研究结果表明,事后标校时,测距的系统误差的残差降低到15cm左右,测速的系统误差的残差降低到1cm/s以下。实时标校时,测距的系统误差的残差降低到40cm左右,测速的系统误差的残差降低到1cm/s以下。
张波[9]（2019）在《GPS滑坡监测中的关键技术研究》文中研究说明近年来,各类地质灾害频繁发生,给我国带来了巨大的经济损失和人员伤亡,其中所占比重最大的滑坡灾害分布最广而且危害十分严重,所以对滑坡进行监测非常有现实意义。滑坡监测的监测原理是根据对滑坡体的位移进行动态监测从而实时地掌握滑坡滑动情况,然后把这些滑动情况作为滑坡灾害的预测依据。虽然目前滑坡监测的方法很多,但这些方法不能同时满足精度高、成本低和实用性高这三个要求,所以这些方法难以广泛应用于滑坡灾害的实时监测中,通过对这些滑坡监测方法的对比分析可以发现如果对GPS滑坡监测这种方法进行深入研究可以满足这三个要求。本文研究了 GPS滑坡监测技术的国内外发展历程并对这些GPS滑坡监测技术的优缺点进行了总结,对比这些技术的优缺点后发现这些技术也很难同时满足这三个要求,为了实现这个目标,本文研究了 RTK（Real-time kinematic,实时动态）载波相位差分技术这种新的常用的卫星定位测量方法,所以本文的研究内容主要是RTK载波相位差分技术中的整周模糊度的求解、GPS基线解算和GPS差分系统的数据链这三个关键技术。针对整周模糊度的求解本文研究了经典的LAMBDA算法和改进粒子群算法,并对二者做了一些对比实验,正确求解出整周模糊度后研究了 GPS基线解算及测姿原理并参与研制单频GPS测姿仪,最后把单频GPS测姿仪作为RTK载波相位差分技术中的参考站和流动站设计了一个GPS差分系统的数据链。本文研究的GPS滑坡监测系统基本原理是通过把RTK载波相位差分技术中的参考站和流动站都放在滑坡监测区域从而形成短基线的测量方式,因为在同一片监测区域内所以两个观测站之间的公共误差是相同的,如果对二者做差分处理就可以消除这些公共误差从而达到毫米级的高测量精度。为了满足实用性高的要求,本文设计了一种基于LoRa和GPRS的数据传输系统,该系统采用LoRa和GPRS这两种数据传输模块使监测现场的观测数据能及时地传输到监测中心,从而提高滑坡监测的实时性。由此可知,本文设计的GPS滑坡监测系统和数据传输系统,一方面利用单频GPS测姿仪短基线的测量形式满足了高精度且低成本的要求,另一方面通过LoRa和GPRS模块实现了监测系统的实时监测即满足了实用性高的要求,所以理论上能同时满足这三个要求的滑坡监测系统可以广泛应用于滑坡监测中,而且本文还创新性地提出了基于改进粒子群算法的整周模糊度求解,该算法可以提高整周模糊度求解效率从而更好地保证滑坡监测系统的实时监测。
彭定华[10]（2018）在《海洋石油勘探中的GPS动态精密定位方法研究》文中认为全球经济的快速发展使石油资源的需求量急剧增加,同时也带动了石油勘探行业的发展,特别是海上石油勘探竞争日益激烈。而海上导航定位在其中起着至关重要的作用。近海勘探多采用差分GPS相对定位,但是当勘探区域距离海岸超过一定距离后,相对定位的精度就会急剧下降。非差精密单点定位（PPP）技术无需参考站,单机即可实现精密定位,其静态定位可达厘米级精度,全球实时动态定位可达分米级。而以拖缆作业为主要模式的海上石油勘探周期短,区域流动性大,需要全球性的高精度定位服务。全球星站差分系统Veripos因其使用PPP定位技术,无作业距离限制,且全球范围定位精度均能达到1020cm,成为目前海上石油勘探中GPS定位的主要手段。因此,本论文基于PPP技术,探讨海上石油勘探中的GPS动态精密定位方法,结合海上导航定位的特点及实际应用,从精度和经济效益等方面进行分析。本文介绍了GPS基本知识,包括GPS系统的组成、定位原理、方法分类及误差分析;阐述了精密单点定位（PPP）的基本理论和算法,主要包括IGS组织的精密星历和卫星钟差、GPS非差观测方程和观测模型分析、主要参数的处理方法、单点定位的数据解算以及动态定位分析等;重点对基于PPP技术的全球星站差分系统在海洋石油勘探中的应用进行研究,主要从星站差分系统的工作原理、海上石油勘探的特点、Veripos系统在海上的应用及精度分析等方面来进行了阐述。以东方勘探一号拖缆船为例,利用多个海上石油勘探项目的施工数据,对海上勘探船舶的导航定位系统进行内外部精度分析和比较,大量实测数据表明Veripos系统运行稳定,内外符合检验水平精度均在10cm左右,而且几乎适用于全球各海域。该系统现已成为众多海上石油勘探及其它海上科考活动的主要定位方式。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS卫星差分码偏差估计 |
| 1.2.2 GNSS接收机差方码偏差估计和分析 |
| 1.2.3 GNSS电离层TEC建模 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 GNSS电离层建模理论与方法 |
| 2.1 电离层概述 |
| 2.1.1 电离层的分布特征 |
| 2.1.2 电离层的变化特征 |
| 2.2 多模多频GNSS概况 |
| 2.3 GNSS电离层延迟模型化 |
| 2.3.1 电离层延迟参数化TEC |
| 2.3.2 电离层TEC观测值提取 |
| 2.4 GNSS电离层TEC建模原理 |
| 2.4.1 电离层薄层假设 |
| 2.4.2 电离层投影函数 |
| 2.4.3 电离层数学模型 |
| 2.4.4 常用坐标系统 |
| 2.5 差分码偏差的定义和估计 |
| 2.5.1 差分码偏差的定义 |
| 2.5.2 差分码偏差的估计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 BDS-3和QZSS系统DCB的评估与分析 |
| 3.1 加入BDS-3数据后的DCB估计与分析 |
| 3.1.1 估计方法 |
| 3.1.2 数据选取 |
| 3.1.3 结果分析 |
| 3.2 带有BDS-3数据的接收机DCB逐历元估计与分析 |
| 3.2.1 估计方法与数据 |
| 3.2.2 估计方法验证 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 QZSS卫星和接收机DCB估计与分析 |
| 3.3.1 数据选取及估计方法 |
| 3.3.2 估计方法验证 |
| 3.3.3 卫星DCB分析 |
| 3.3.4 接收机DCB分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多模多频GNSS卫星DCB独立估计方法(IDGE) |
| 4.1 多模多频GNSS DCB类型 |
| 4.2 一种DCB独立估计方法(IDGE) |
| 4.2.1 方法原理 |
| 4.2.2 估计流程 |
| 4.3 IDGE方法估计卫星DCB |
| 4.3.1 数据选取 |
| 4.3.2 方法验证 |
| 4.3.3 卫星DCB估计结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多模多频GNSS接收机DCB逐历元估计与分析 |
| 5.1 估计方法与数据选取 |
| 5.1.1 接收机DCB日估计 |
| 5.1.2 接收机DCB逐历元估计 |
| 5.1.3 数据选取 |
| 5.2 接收机DCB日值估计与分析 |
| 5.2.1 方法验证 |
| 5.2.2 接收机DCB日值估计 |
| 5.3 接收机DCB逐历元值估计与分析 |
| 5.3.1 方法验证 |
| 5.3.2 接收机DCB日内稳定性 |
| 5.3.3 接收机DCB日内变化分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 多模多频GNSS电离层TEC建模与分析 |
| 6.1 电离层TEC建模估计策略 |
| 6.1.1 参数估计 |
| 6.1.2 模型拟合 |
| 6.2 多模多频GNSS全球电离层TEC建模 |
| 6.2.1 数据选取 |
| 6.2.2 电离层TEC建模精度 |
| 6.2.3 卫星和接收机DCB估计精度 |
| 6.2.4 单频PPP分析 |
| 6.3 基于非差非组合PPP的电离层TEC建模 |
| 6.3.1 数据选取 |
| 6.3.2 电离层TEC建模精度 |
| 6.3.3 卫星和接收机DCB估计精度 |
| 6.4 考虑接收机DCB日内变化的电离层TEC建模 |
| 6.4.1 估计方法 |
| 6.4.2 实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究内容和章节安排 |
| 2 北斗精密单点定位理论与参数估计 |
| 2.1 精密单点定位函数模型 |
| 2.2 精密单点定位随机模型 |
| 2.3 三频精密单点定位模型 |
| 2.4 滤波模式与参数估计方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 北斗精密单点定位偏差分析及处理 |
| 3.1 精密单点定位相关误差及改正方法 |
| 3.2 北斗差分码偏差改正 |
| 3.3 北斗天线相位中心偏差改正 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 北斗卫星偏航姿态改正 |
| 4.1 导航卫星偏航姿态模型 |
| 4.2 北斗偏航姿态改正模型 |
| 4.3 北斗偏航姿态改正精密单点定位实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 北斗三代精密单点定位数据处理 |
| 5.1 北斗三代导航卫星新信号B1C/B2a |
| 5.2 B1C/B2a单点定位数据处理与分析 |
| 5.3 北斗三代精密单点定位实验分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与结论 |
| 6.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景与意义 |
| §1.2 电离层的研究历史 |
| §1.3 国内外研究现状 |
| §1.4 论文主要研究内容和技术路线 |
| 第二章 电离层与GPS概述 |
| §2.1 全球定位系统概述 |
| §2.1.1 GPS的组成结构 |
| §2.1.2 GPS信号 |
| §2.2 电离层概述 |
| §2.2.1 电离层分层结构 |
| §2.2.2 电离层电离原理 |
| §2.2.3 电离层不规则运动 |
| §2.2.4 电离层周期特性 |
| §2.2.5 电离层探测方法 |
| §2.3 本章小结 |
| 第三章 基于GPS观测值的电离层研究 |
| §3.1 GPS卫星坐标计算 |
| §3.1.1 卫星的无摄运动 |
| §3.1.2 卫星在地心坐标系中的坐标 |
| §3.1.3 GPS卫星仰角与方位角计算 |
| §3.2 利用GPS观测值反演TEC的原理 |
| §3.2.1 电离层总电子含量(Total Electron Content) |
| §3.2.2 利用GPS观测数据计算TEC方法 |
| §3.2.3 电离层单层模型 |
| §3.2.4 单层模型穿刺点确定 |
| §3.3 本章小结 |
| 第四章 GPS-TEC 与硬件延迟的反演算法 |
| §4.1 GPS卫星与接收机的硬件延迟 |
| §4.2 GPS系统硬件延迟反演算法 |
| §4.2.1 球谐函数模型 |
| §4.2.2 广义三角级数模型 |
| §4.2.3 网格模型 |
| §4.3 多项式函数模型 |
| §4.3.1 模型原理 |
| §4.3.2 模型系数求解 |
| §4.3.3 拟合残差图 |
| §4.4 本章小结 |
| 第五章 桂林地区电离层变化规律 |
| §5.1 电离层周日变化规律 |
| §5.2 电离层季节变化与逐日变化规律 |
| §5.3 电离层不同年份变化规律 |
| §5.4 电离层空间变化规律 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| §6.1 论文工作总结 |
| §6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间主要研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 2 INS基础理论与导航算法 |
| 2.1 常用坐标系及其转换 |
| 2.2 INS机械编排 |
| 2.3 INS误差方程 |
| 2.4 INS初始化和对准算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 GPS周跳探测与模糊度求解 |
| 3.1 GPS基础理论 |
| 3.2 周跳探测与修复新方法 |
| 3.3 单频与宽巷组合解算模糊度方法 |
| 3.4 实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于载波相位的GPS/INS紧组合导航 |
| 4.1 GPS/INS紧组合导航系统的滤波算法 |
| 4.2 基于载波相位的GPS/INS紧组合导航模型 |
| 4.3 实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 GPS/INS紧组合软件程序设计及性能分析 |
| 5.1 GPS/INS紧组合软件程序设计 |
| 5.2 实验描述 |
| 5.3 GPS动态定位性能分析 |
| 5.4 GPS/INS紧组合性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景以及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 周跳探测与修复研究现状 |
| 1.2.2 整周模糊度解算研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 GPS定位技术 |
| 2.1 MGEX星历及基本观测值结构 |
| 2.2 GPS基本观测模型 |
| 2.2.1 伪距观测模型 |
| 2.2.2 载波相位观测模型 |
| 2.3 GPS相对定位模型 |
| 2.3.1 单差模型 |
| 2.3.2 双差模型 |
| 2.4 观测值常用的线性模型 |
| 2.4.1 同类型不同频率观测值线性组合 |
| 2.4.2 不同类型观测值线性组合 |
| 2.5 载波定位误差分析 |
| 2.5.1 与卫星、接收机有关的误差 |
| 2.5.2 与信号传播有关的误差 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 周跳探测与修复 |
| 3.1 周跳概述 |
| 3.1.1 周跳产生的原因及定义 |
| 3.1.2 周跳对定位精度的影响 |
| 3.2 基于载波信号变化规律的周跳探测 |
| 3.2.1 多项式拟合法 |
| 3.2.2 高次差法 |
| 3.3 基于载波信号线性组合的周跳探测 |
| 3.3.1 电离层残差法 |
| 3.3.2 双频码组合法 |
| 3.3.3 双频码递推公式法 |
| 3.4 实验实现与分析 |
| 3.4.1 BDS基线处理实验 |
| 3.4.2 周跳探测实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 整周模糊度解算 |
| 4.1 伪距计算近似模糊度 |
| 4.2 观测值域内确定模糊度 |
| 4.2.1 双频码组合法 |
| 4.2.2 TCAR算法 |
| 4.3 无电离层组合的模糊度算法 |
| 4.4 实验实现与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 附加线性约束的模糊度固定算法 |
| 5.1 最小二乘降相关平差法 |
| 5.2 卫星星历插值方法 |
| 5.2.1 Lagrange插值算法 |
| 5.2.2 滑动式Lagrange插值算法 |
| 5.3 基准卫星的选择 |
| 5.3.1 卫星高度角计算 |
| 5.3.2 基准卫星及星座选取 |
| 5.4 已知基线进行约束 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 高层大气与重力场测量的重要意义 |
| 1.1.2 本文研究的目的 |
| 1.2 相关研究进展综述 |
| 1.2.1 高层大气与重力场探测卫星任务及设计 |
| 1.2.2 高层大气与重力场测量的主要方法与探测载荷综述 |
| 1.2.3 高层大气密度与重力场模型发展现状 |
| 1.3 论文研究内容和组织结构 |
| 第二章 重力场与高层大气探测轨道摄动力建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀薄气体流条件下球形卫星大气阻力摄动模型 |
| 2.3 非球形摄动力 |
| 2.4 其他主要摄动力模型 |
| 2.4.1 太阳光压模型 |
| 2.4.2 日月引力摄动加速度 |
| 2.5 重力场测量特殊非保守力分析 |
| 2.5.1 金铱合金验证质量磁特性建模 |
| 2.5.2 金铱合金验证质量制备方法 |
| 2.5.3 测试金铱合金磁特性测试方法 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 球形卫星任务分析与概念设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高层大气和重力场联合探测卫星任务分析 |
| 3.2.1 卫星轨道选择 |
| 3.2.2 卫星能源预算 |
| 3.3 迎风面质比与姿态无关的卫星构型设计 |
| 3.3.1 卫星外部构型设计 |
| 3.3.2 卫星内部布局设计 |
| 3.3.3 卫星系统组成与坐标系定义 |
| 3.4 卫星在轨任务模式设计 |
| 3.5 卫星结构有限元仿真分析 |
| 3.5.1 有限元建模方案 |
| 3.5.2 卫星过载特性分析 |
| 3.5.3 卫星模态分析 |
| 3.5.4 卫星随机振动特性分析 |
| 3.6 卫星电源分系统性能分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 基于球形卫星构型的高层大气与重力场测量建模与求解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于精密轨道重力场和大气联合探测参数估计模型 |
| 4.3 变分方程组系数矩阵确定方法 |
| 4.3.1 基于尺度因子修正的HP密度模型的参数化估计模型 |
| 4.3.2 重力场动力学参数参数化估计模型 |
| 4.4 高层大气和重力场联合探测大规模数值仿真验证 |
| 4.4.1 高层大气密度探测数值仿真验证 |
| 4.4.2 高层大气与重力场联合探测方法数值仿真 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 高层大气密度和重力场联合探测性能解析建模与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轨道确定偏差对联合探测性能的影响分析 |
| 5.3 考虑大气阻力不确定性的重力场测量解析分析方法 |
| 5.3.1 解析方法建模 |
| 5.3.2 解析公式校正方法 |
| 5.3.3 联合探测系统参数影响分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录Ⅰ地球惯性系到地球固定系的变换矩阵精确求解 |
| 附录Ⅱ稀薄气体条件下阻力系数模型推导 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 GNSS系统建设与发展 |
| 1.3 低轨/高轨星载GNSS技术研究进展 |
| 1.3.1 低轨星载GNSS技术 |
| 1.3.2 高轨星载GNSS技术 |
| 1.4 星载GNSS技术大气反演研究进展 |
| 1.4.1 热层密度反演 |
| 1.4.2 顶部电离层反演 |
| 1.4.3 GNSS无线电掩星电离层反演 |
| 1.5 论文主要研究内容及章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 星载GNSS大气密度和电子含量反演基本原理 |
| 2.1 时间系统与坐标系统 |
| 2.1.1 时间系统及转换 |
| 2.1.2 坐标系统 |
| 2.2 低/高轨卫星星载GNSS定轨基本理论 |
| 2.2.1 卫星运动方程及动力学模型 |
| 2.2.2 星载GNSS观测模型 |
| 2.2.3 参数估计 |
| 2.3 基于星载数据的大气反演基本理论 |
| 2.3.1 基于低轨数据的热层大气密度反演 |
| 2.3.2 基于GNSS数据的电离层反演 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 低/高轨卫星星载GNSS精密定轨 |
| 3.1 GRACE-FO卫星模糊度固定与精密定轨分析 |
| 3.1.1 低轨星间单差模糊度固定方法 |
| 3.1.2 GRACE-FO卫星模糊度固定与精密定轨分析 |
| 3.2 低轨卫星天线相位中心在轨校正 |
| 3.2.1 PCO和 PCV在轨校正方法 |
| 3.2.2 低轨卫星天线相位中心估计结果 |
| 3.2.3 天线相位中心校正对精密定轨和模糊度固定的影响 |
| 3.3 基于星载BDS的 FY3C/FY3D精密定轨 |
| 3.3.1 星载BDS伪距系统误差建模 |
| 3.3.2 定轨策略 |
| 3.3.3 FY3C卫星定轨结果分析 |
| 3.3.4 FY3D卫星定轨结果分析 |
| 3.3.5 FY3D 天线相位中心校正 |
| 3.4 高轨卫星星载GPS定轨分析 |
| 3.4.1 高轨星载数据质量分析 |
| 3.4.2 定轨分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 低轨TLE数据和星载加速度计数据反演热层密度 |
| 4.1 TLE数据反演热层密度 |
| 4.1.1 低轨物体弹道系数确定 |
| 4.1.2 密度反演 |
| 4.2 GRACE加速度计校正结果分析 |
| 4.2.1 GRACE卫星加速度计参数化策略 |
| 4.2.2 GRACE标校参数序列 |
| 4.3 基于校正后星载加速度计数据的热层密度反演 |
| 4.3.1 空气动力模型 |
| 4.3.2 其它非保守力建模 |
| 4.3.3 密度反演与策略分析 |
| 4.3.4 反演密度精度统计分析 |
| 4.4 TLE与加速度计反演密度比较 |
| 4.5 经验大气密度模型校正 |
| 4.5.1 NRLMSISE00 模型尺度误差建模与校正 |
| 4.5.2 Jacchia71 模型温度参数校正 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于低轨星载GNSS数据的DCB标定及顶部电离层反演 |
| 5.1 低轨星载GNSS反演DCB及顶部电离层TEC方法 |
| 5.1.1 相位伪距对齐 |
| 5.1.2 电离层投影函数 |
| 5.1.3 TEC参数消除-恢复 |
| 5.2 伪距误差的影响分析 |
| 5.3 DCB估计精度评估 |
| 5.3.1 GNSS卫星DCB |
| 5.3.2 接收机DCB |
| 5.4 顶部电离层电子含量变化 |
| 5.5 低轨星载GNSS高阶电离层延迟分析 |
| 5.5.1 高阶电离层延迟计算模型 |
| 5.5.2 磁暴期间低轨星载GNSS高阶电离层延迟 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于高轨卫星星载GNSS电离层掩星反演 |
| 6.1 高轨GEO星载GNSS掩星观测 |
| 6.2 单频掩星资料处理方案 |
| 6.2.1 单频TEC提取 |
| 6.2.2 TEC对 EDP估计的影响分析 |
| 6.3 高轨GEO卫星电离层掩星事件反演 |
| 6.3.1 电离层掩星事件时空分布特性 |
| 6.3.2 基于旁瓣信号的EDP估计 |
| 6.4 高轨掩星反演EDP精度评估 |
| 6.4.1 与测高仪数据比较 |
| 6.4.2 与COSMIC资料比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表论文、参与项目及获奖情况 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 传统标校方法发展现状 |
| 1.2.2 标校卫星发展现状 |
| 1.2.3 星载GPS导航定位技术研究现状 |
| 1.2.4 文献调研小结 |
| 1.3 论文的研究目标及内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 标校方案设计与地基测控系统测量误差模型 |
| 2.1 标校卫星平台介绍 |
| 2.2 标校总体方案设计 |
| 2.2.1 标校作业流程设计 |
| 2.2.2 标校数据处理流程设计 |
| 2.3 标校中的关键问题分析 |
| 2.4 地基测控系统测量误差模型 |
| 2.4.1 地基测控系统测量误差模型 |
| 2.4.2 地基测控系统测量误差模型的求解方法 |
| 2.4.3 地基测控系统测量数据模拟产生方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 GPS星地差分基线测量性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 GPS基本观测模型 |
| 3.2.1 原始观测量 |
| 3.2.2 GPS观测的线性组合模型 |
| 3.3 星地差分GPS系统中的主要观测误差及其改正方法 |
| 3.3.1 星历误差分析 |
| 3.3.2 电离层延迟改正方法 |
| 3.3.3 对流层延迟改正方法 |
| 3.3.4 星载GPS天线相位中心改正方法 |
| 3.3.5 其他观测误差源的改正方法 |
| 3.4 星地基线测量精度预算 |
| 3.4.1 双差观测值上的等效距离误差预算 |
| 3.4.2 相对定位精度因子 |
| 3.4.3 星地基线测量精度预算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 GPS接收机观测数据质量分析与控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 伪距粗差探测 |
| 4.2.1 粗差探测方法 |
| 4.2.2 粗差探测方法的仿真分析 |
| 4.3 周跳探测与修复 |
| 4.3.1 TurboEdit方法及其缺点分析 |
| 4.3.2 TurboEdit改进方法的性能分析 |
| 4.4 接收机钟跳探测与修复 |
| 4.4.1 接收机钟跳分类及其影响分析 |
| 4.4.2 毫秒级钟跳探测与修复方法 |
| 4.5 载波平滑伪距新方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于事后星地基线测量的标校技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 抗差自适应扩展卡尔曼滤波算法 |
| 5.3 星地基线测量的相对动力学模型 |
| 5.3.1 地面站运动学模型 |
| 5.3.2 低轨卫星动力学模型 |
| 5.3.3 星地相对动力学模型 |
| 5.4 星地基线测量的观测模型及观测噪声的随机模型 |
| 5.4.1 观测模型 |
| 5.4.2 观测噪声的随机模型 |
| 5.5 载波相位整周模糊度固定方法 |
| 5.5.1 整周模糊度固定-LAMBDA方法 |
| 5.5.2 基于LAMBDA算法的逐级模糊度固定策略 |
| 5.6 星地基线测量算法流程 |
| 5.6.1 算法流程 |
| 5.6.2 固定区间平滑方法 |
| 5.7 事后星地基线测量算法仿真分析 |
| 5.7.1 仿真场景设置 |
| 5.7.2 仿真算例分析 |
| 5.8 事后误差标校仿真分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 实时标校技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实时星地基线测量算法 |
| 6.2.1 实时星地基线测量面临的问题 |
| 6.2.2 实时星地基线测量算法流程 |
| 6.3 实时星地基线测量算法仿真分析 |
| 6.4 基于实时星地基线测量的误差标校仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
| 在学期间所参加的科研项目 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 GPS滑坡监测研究背景与意义 |
| 1.2 GPS滑坡监测国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 GPS滑坡监测国内外研究现状 |
| 1.2.2 GPS滑坡监测系统关键技术分析 |
| 1.3 文章主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 高精度GPS定位的数学模型 |
| 2.1 GPS观测值的类型和观测方程 |
| 2.1.1 测码伪距观测量及其观测方程 |
| 2.1.2 载波相位观测方程 |
| 2.2 高精度GPS定位中的误差 |
| 2.2.1 与卫星有关的误差 |
| 2.2.2 与卫星信号传播有关的误差 |
| 2.2.3 与GPS接收机有关的误差 |
| 2.3 RTK载波相位差分技术 |
| 2.4 GPS双差观测方程及其线性化 |
| 2.5 小结与展望 |
| 第3章 整周模糊度的求解 |
| 3.1 常见的整周模糊度求解方法 |
| 3.2 LAMBDA算法 |
| 3.3 粒子群算法 |
| 3.4 实例分析 |
| 3.4.1 仿真实验与分析 |
| 3.4.2 实例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 GPS基线解算及测姿原理 |
| 4.1 GPS基线解算 |
| 4.2 GPS测姿仪 |
| 4.2.1 GPS测姿仪硬件设计 |
| 4.2.2 GPS测姿仪软件设计 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 GPS差分系统的数据链 |
| 5.1 RTCM差分标准格式 |
| 5.2 RTCM3.2的介绍 |
| 5.2.1 RTCM 3.2电文内容 |
| 5.2.2 MSM电文组 |
| 5.3 RTCM3.2的解码 |
| 5.3.1 伪距、载波相位计算方法 |
| 5.3.2 CRC校验 |
| 5.3.3 解码的流程 |
| 5.3.4 解码实验分析 |
| 5.4 GPS差分系统的数据传输系统 |
| 5.4.1 系统总体设计 |
| 5.4.2 系统硬件设计 |
| 5.4.3 系统软件分析 |
| 5.4.4 实例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的目的和主要内容 |
| 第二章 GNSS定位基础 |
| 2.1 GPS系统及其组成 |
| 2.2 GPS定位基本原理 |
| 2.3 GPS卫星信号 |
| 2.4 GPS定位方法 |
| 2.4.1 伪距法定位 |
| 2.4.2 载波相位定位 |
| 2.4.3 差分GPS |
| 2.5 GPS误差分类 |
| 2.5.1 与卫星有关的误差 |
| 2.5.2 与信号传播途径有关的误差 |
| 2.5.3 与用户有关的误差 |
| 2.5.4 其它误差 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 精密单点定位的基本算法 |
| 3.1 IGS概述 |
| 3.1.1 IGS组织简介 |
| 3.1.2 IGS精密卫星星历和卫星钟差 |
| 3.2 GPS非差观测方程及观测模型 |
| 3.2.1 非差观测方程 |
| 3.2.2 非差观测值常用线性组合 |
| 3.2.3 精密单点定位常用的函数模型 |
| 3.3 参数估计的方法应用 |
| 3.3.1 序贯最小二乘估计 |
| 3.3.2 卡尔曼滤波参数估计 |
| 3.4 主要参数及误差的处理方法 |
| 3.4.1 卫星坐标 |
| 3.4.2 卫星钟差 |
| 3.4.3 接收机钟差 |
| 3.4.4 对流层延迟 |
| 3.4.5 电离层延迟 |
| 3.4.6 多路径误差 |
| 3.4.7 相对论效应误差 |
| 3.4.8 其他改正 |
| 3.5 数据预处理 |
| 3.6 数据解算及精度分析 |
| 3.7 实时动态精密单点定位 |
| 3.7.1 实时精密卫星星历确定 |
| 3.7.2 实时卫星精密钟差的确定 |
| 3.7.3 实时动态精密单点定位解算 |
| 第四章 海洋石油勘探中的实时动态精密定位技术 |
| 4.1 星站差分系统 |
| 4.1.1 星站差分系统的组成 |
| 4.1.2 星站差分系统的工作原理 |
| 4.1.3 常用的星站差分系统 |
| 4.1.4 星站差分前景分析 |
| 4.2 海洋石油勘探定位 |
| 4.2.1 海上石油地震勘探简介 |
| 4.2.2 深海拖缆地震勘探特点 |
| 4.3 海上实时导航定位技术 |
| 4.3.1 GPS实时导航定位技术 |
| 4.3.2 辅助导航定位技术 |
| 4.3.3 综合导航定位系统 |
| 4.4 VERIPOS在海洋石油勘探中的应用 |
| 4.4.1 Veripos定位服务 |
| 4.4.2 Verify QC实时定位处理软件 |
| 4.5 VERIPOS系统精度分析 |
| 4.5.1 测线点位检查 |
| 4.5.2 外符合检验 |
| 4.5.3 内符合检验 |
| 4.6 VERIPOS精密单点定位系统与普通广域差分GPS的异同 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
