GPS伪距单点定位技术及动态精度分析

"GPS动态精密单点定位（PPP）研究 - 陈安京硕士论文" GPS（全球定位系统）精密单点定位（PPP）是一种高级的定位技术，它依赖于高精度的GPS卫星星历、卫星钟差信息以及双频载波相位观测值。PPP方法不需要差分，只需一台接收机就能在全球范围进行静态或动态的高精度定位，并能直接获得分米乃至厘米级别的WGS-84或ITRF框架坐标。 PPP的关键在于非差观测模型，这意味着它无法通过常规差分技术消除误差，但可以通过精确的模型估计和观测数据组合来减少这些误差的影响。论文详细讨论了各种误差源，包括与卫星相关的误差（如卫星钟误差）、信号传播过程中产生的误差（如大气折射）以及接收设备自身的误差。此外，还特别关注了地球自转效应、地球潮汐和大洋负荷等与地球整体运动相关的误差，并提出了解决或减轻这些误差的方法。 卡尔曼滤波在PPP中扮演了重要角色，它是一种基于线性无偏最小方差估计的递推滤波技术。通过状态空间模型，卡尔曼滤波能够结合前一时刻的状态估计和当前时刻的观测值来更新状态估计。相较于最小二乘法，卡尔曼滤波更适用于处理动态GPS定位数据。论文通过实例分析了专业PPP解算软件P3中卡尔曼滤波的应用，探讨了滤波器参数的随机模型设置，并通过实测数据评估了初始参数设定对精度的影响。 论文的重心在于动态PPP的精度分析。作者进行了车载动态试验，使用P3软件和GBFNav差分软件对数据进行解算，并从内部一致性与外部一致性两个层面比较了结果和精度。结果显示，当使用IGS（国际GNSS服务）提供的30秒间隔卫星钟差产品时，动态PPP能够实现厘米级的定位精度。 关键词：GPS，动态精密单点定位，卡尔曼滤波，精密卫星星历和卫星钟差，精度分析 这篇硕士论文详细研究了GPS动态精密单点定位的原理、误差源、误差修正方法以及卡尔曼滤波在提高定位精度中的应用，为GPS高精度定位技术提供了深入的理论基础和实践指导。