GPS數(shù)據(jù)處理技術(shù)及其在內(nèi)河航運(yùn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著GPS技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對(duì)高精度快速定位的要求越來越高。利用載波相位進(jìn)行定位的關(guān)鍵問題是如何快速準(zhǔn)確地求解整周模糊度，進(jìn)而提高GPS的定位精度和效率。在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用GPS技術(shù)，利用GPS的特點(diǎn)更好地服務(wù)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)也是研究的熱點(diǎn)。 本文首先介紹了GPS定位系統(tǒng)的組成、信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)、GPS定位系統(tǒng)的基本觀測量，對(duì)GPS系統(tǒng)存在三種誤差來源：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差、與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差、與觀測和接收設(shè)備有關(guān)的誤差進(jìn)行分析，研

2、究了誤差產(chǎn)生的原因、性質(zhì)以及在各種情況下對(duì)誤差的處理方法。依據(jù)數(shù)學(xué)原理推導(dǎo)了利用載波相位觀測量進(jìn)行定位的單差、雙差、三差的相對(duì)定位差分方程；簡要分析了求解整周模糊度的一般方法的流程，系統(tǒng)地研究了整周模糊度的解算理論和方法；對(duì)目前在線解算整周模糊度的幾種重要的方法進(jìn)行了理論分析。 其次，本文分析了短基線時(shí)利用雙差載波相位觀測方程求解整周模糊度的特點(diǎn)，研究了方程法矩陣奇異值的分布特征及解決法矩陣病態(tài)性的一般解算方法。在分析雙差觀測方

3、程中法矩陣在短基線情況下奇異值的特點(diǎn)及其病態(tài)的特征的基礎(chǔ)上，依據(jù)TIKHONOV正則化原理和阻尼矩陣的性質(zhì)，提出了一種改進(jìn)的單歷元正則化算法。通過改進(jìn)的正則化矩陣的作用，減弱了法矩陣的病態(tài)性，改善了法矩陣的條件數(shù)，可以得到更準(zhǔn)確的模糊度浮動(dòng)解，來提高整周模糊度求解的精度和效率。采用本文提出的算法，利用兩臺(tái)GPS接收機(jī)所測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，通過對(duì)傳統(tǒng)算法和真實(shí)值的比較，該算法可以改進(jìn)法矩陣的病態(tài)性，為單頻單歷元?jiǎng)討B(tài)定位提供了一條思路。