GPS单点定位研究：伪距与广播星历解析

"这篇中南大学硕士学位论文详细探讨了GPS单点定位技术，特别是在伪距与广播星历的定位方法上。作者龚佑兴在导师刘庆元的指导下，系统研究了GPS单点定位的数学模型和误差改正方法，包括电离层改正、对流层改正、相对论效应改正等多个方面。论文中开发了三种定位程序，分别基于伪距与广播星历、相位和广播星历以及相位和精密星历。" 在GPS单点定位中，伪距和广播星历的定位程序使用了数学模型(4.41)，用于分析取消Selective Availability (SA)前后的定位精度变化。相位定位则利用了时星差模型(4-56)和最小二乘法来解算参数。程序首先读取星历文件，如果是广播星历，数据直接存储，如果是精密星历，则通过切比雪夫多项式拟合获取卫星位置和钟差。接着，程序读取气象数据和观测文件，对观测值进行各种误差修正，包括钟差、电离层、对流层、相对论效应、地球自转、天线相位中心和地球固体潮改正。通过构建观测误差方程，消除整周模糊度，形成时差观测量，并进行卫星间单差，以消除接收机钟差。最后，建立法方程并求解，得出测站坐标和对流层折射因子。 在定位解算结果与分析部分，论文选取了"地壳运动观测网络"中的基准站数据，涵盖不同地域和不同时间点（如2000年春季和2003年冬季），对比了取消SA前后的定位结果。对于伪距与广播星历的单点定位，SA取消前后的24小时定位精度分别达到了4米（水平）和2米（水平）。而采用相位和广播星历的定位，取消SA后，24小时观测数据的精度提升到1.1米水平，随着观测时间缩短，定位精度相应下降。 此外，论文还使用了相位和精密星历的组合，通过切比雪夫多项式拟合获取卫星实时信息，实现了更精确的定位。40分钟的观测数据可以达到1米的定位精度，而2小时的数据可达到0.6米的精度。这些结果显示，提高星历质量和考虑更多改正项能显著提高GPS单点定位的精度。 关键词涉及GPS单点定位、广播星历、精密星历以及各种误差改正方法，论文的成果为GPS定位技术提供了深入的理解和实践经验，有助于未来相关领域的研究和发展。