GPS精密单点定位:WGS-84与ITRF坐标转换及动态定位精度分析

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"这篇资源是东南大学硕士学位论文,主题聚焦于GPS精密单点定位(PPP)的研究,由陈安京撰写,导师为高成发,完成于2007年。论文探讨了GPS坐标系统、国际地球参考框架ITRF以及坐标系转换等多个核心概念,并深入分析了GPS定位误差来源和削弱方法,特别提到了卡尔曼滤波在动态精密单点定位中的应用和精度评估。" 在GPS技术中,WGS-84坐标系统是全球广泛使用的标准,它经历了多次改进以提升精度,如WGS-84(G730)、WGS-84(G873)和最新的WGS-84(G1150)。这些版本的更新基于全球GPS跟踪站和IGS(国际GNSS服务)数据,确保坐标框架的精确性。 国际地球参考框架ITRF是ITRS(国际地球参照系)的实现,由多种空间大地测量技术如VLBI、LLR、SLR、GPS和DORIS等观测站的数据建立和维护。ITRF自1988年以来发布了多个版本,如ITRF88至ITRF2000,为全球坐标参考提供基础。值得注意的是,WGS-84(G1150)和ITRF2000在经过7参数坐标转换后,精度差异小于1厘米,因此在GPS精密单点定位中可互换使用。 GPS精密单点定位(PPP)是利用高精度卫星星历、钟差和双频载波相位观测值的非差模型,进行独立的高精度定位。它适用于静态和动态环境,可直接获取分米或厘米级精度的WGS-84或ITRF坐标。论文探讨了PPP的误差源,如卫星误差、信号传播误差和接收机误差,并提出了削弱这些误差的方法。 卡尔曼滤波作为一种递推滤波方法,特别适合GPS动态定位数据处理,因为它基于状态空间概念,结合状态转移方程和观测值进行状态估值。在PPP中,卡尔曼滤波器参数的随机模型和初值设定对于动态定位精度至关重要。 论文通过实地动态试验,使用P3软件和GBFNav差分软件解算数据,展示了动态PPP的厘米级精度,尤其是在采用IGS卫星钟差产品时。这表明动态精密单点定位在高精度导航和定位领域具有广阔的应用前景。关键词包括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以及精度分析。