GPS单点定位技术研究与应用

"这篇硕士学位论文主要探讨了GPS单点定位的原理、方法以及误差改正技术。作者通过理论研究建立了GPS单点定位的数学模型，并编写了相应的定位程序，利用伪距、相位和不同类型的星历数据进行了大量计算，分析了定位精度。论文还涉及了SA取消后对定位结果的影响，以及精密星历的应用。关键词包括GPS单点定位、广播星历和精密星历等。" 在GPS单点定位中，系统地研究了GPS信号传播过程中的各种误差源及其改正方法。这些误差包括： 1. 电离层改正：GPS信号在穿越电离层时会受到延迟，需要通过电离层模型进行改正以提高定位精度。 2. 对流层改正：大气对流层同样会对GPS信号产生延迟，通常采用对流层折射模型进行改正。 3. 相对论效应改正：考虑到相对论对GPS卫星钟和接收机钟的影响，需要进行相对论效应改正。 4. 地球自转改正：由于地球自转，卫星和接收机的位置会发生微小变化，需对此进行修正。 5. 地球固体潮改正：地球的潮汐变形会影响GPS信号的传播时间，需要进行固体潮改正。 6. 卫星天线相位中心偏差改正：卫星天线的实际位置与理想位置存在偏差，这会影响定位结果，因此需要进行改正。 论文中还提到了SA（Selective Availability）取消前后的定位结果对比。SA是GPS系统早期的一种人为引入的误差，取消SA后，定位精度显著提高。通过伪距和广播星历的数据，作者展示了24小时内水平定位精度可以达到4米和2米。使用相位观测数据并考虑时钟差模型，定位精度进一步提升，例如，24小时的相位观测数据可以实现1.1米的水平精度。 此外，论文还探讨了精密星历的应用，它提供了更精确的卫星位置信息，从而提高了定位精度。通过切比雪夫多项式拟合方法，可以计算卫星在任意时刻的位置和钟差。结果显示，使用精密星历和载波相位观测数据，40分钟内的单点定位精度可以达到1米，2小时的定位精度则提升至0.6米。 这篇论文深入研究了GPS单点定位技术，不仅涉及理论模型和改正方法，还包括实际计算和数据分析，对于理解和应用GPS定位技术具有重要的参考价值。