网络RTK参考站间大气改正数实时生成

摘要

参考站间数据处理主要难点包括:周跳的探测与修复,系统初始化模糊度的快速搜索固定,新捕获卫星模糊度的快速搜索,以及运行过程中模糊度实时搜索固定和大气改正数的生成。论文针对以上问题主要做了以下几方面研究:分析了对流层延迟、电离层延迟的影响及其改正模型,给出了双差对流层延迟、电离层延迟的滤波模型。分析了星历误差的影响,快速预报星历对于基线解算的影响可以忽略。利用电离层残差法探测周跳,通过改进的经典伪距/相位组合法修复周跳。研究分析了最小二乘模糊度降相关平差法(LAMBDA)以及搜索过程中的优化Cholesky分解法。研究分析了初始化过程中宽巷双差模糊度参数的卡尔曼滤波模型和L1双差模糊度参数的卡尔曼滤波模型;给出了新捕获卫星的宽巷双差模糊估计模型以及搜索固定准则。实现网络RTK参考站间大气改正数实时生成。在CSharp开发平台上自编程序实现以上介绍的方法或模型,最终实现模糊度的准实时搜索固定和大气改正数的生成,验证了算法的可行性。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 连续运行参考站网络现状

1.3 网络RTK 技术发展现状

1.4 本文研究的主要内容和意义

2 误差分析和估计

2.1 对流层延迟

2.1.1 对流层延迟的经典模型 Hopfield 模型

2.1.2 改进的 Hopfield 模型

2.1.3 对流层延迟估计

2.1.4 相对对流层天顶延迟模型化

2.2 电离层延迟

2.2.1 电离层延迟改正经典模型 Klobuchar 模型

2.2.2 电离层延迟估计

2.2.3 相对电离层天顶延迟模型化

2.2.4 无电离层线性组合消除电离层延迟

2.3 星历误差分析

2.4 多路径效应影响

2.5 载波相位中心偏差

3 周跳的探测和修复

3.1 电离层残差法

3.2 经典的伪距/相位组合法

3.3 伪距/相位组合法的改进

3.4 周跳探测实验分析

4 双差模糊度的整数最小二乘降相关性搜索法

4.1 模糊度协方差法

4.2 LAMBDA方法

4.2.1 模糊度浮点解的降相关性处理

4.2.2 搜索空间的建立

4.2.3 优化 Cholesky 分解算法实现快速搜索

4.2.4 整周模糊度的检验与回代

5 网络 RTK 参考站浮点解卡尔曼滤波模型

5.1 概述

5.2 标准卡尔曼滤波模型

5.3 滤波的递推过程

5.4 宽巷模糊度卡尔曼滤波模型

5.4.1 系统初始化宽巷模糊度卡尔曼滤波模型

5.4.2 滤波初值的确定

5.4.3 单颗卫星宽巷模糊度浮点解模型

5.5 无电离层组合估计 L_ 1模糊度卡尔曼滤波模型

5.5.1 滤波初值的确定

5.6 滤波的发散与解决办法

5.6.1 滤波发散的原因

5.6.2 滤波发散的解决办法

6 参考站双差模糊度的搜索与大气改正数的实时生成

6.1 单颗卫星宽巷双差模糊度快速搜索

6.2 宽巷和L_1观测值双差模糊度搜索

6.3 大气改正数的实时生成

6.3.1 双差电离层延迟改正数模型

6.3.2 双差对流层延迟改正数模型

7 程序实现与实验分析

7.1 宽巷观测值卡尔曼滤波估计 RTZD 、RIZD

7.2 卡尔曼滤波估计宽巷双差模糊度浮点解

7.3 LAMBDA 方法搜索宽巷模糊度

7.4 L_1 观测值卡尔曼滤波估计RTZD

7.5 卡尔曼滤波估计L_1双差模糊度浮点解的精度

7.6 LAMBDA方法搜索L_1双差模糊度

7.7 参考站大气改正数的实时生成

7.8 单颗卫星宽巷双差模糊度的固定

7.9 单颗卫星 L_1 双差模糊度的固定

结论与展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集