GPS单点定位技术：误差改正与静态定位解析

"这篇硕士学位论文主要探讨了GPS单点定位技术，作者是龚佑兴，指导教师为刘庆元，专业为大地测量学与测量工程，完成于2004年5月。论文深入研究了GPS单点定位的数学模型、误差改正公式，并通过编程实现了不同类型的定位程序，包括伪距定位、相位定位等。文中还对比分析了使用广播星历和精密星历的定位精度，以及不同观测时间对定位结果的影响。" GPS单点定位是一种常见的全球定位系统（GPS）定位方法，它基于接收到的卫星信号来确定地面接收器的位置。该论文详细介绍了单点定位的观测模型，尤其是伪距静态定位方法。静态定位是指在固定点进行多时段重复观测，然后合并处理这些观测值以求得位置解。 在单点定位中，观测值的精度受到多种因素的影响，包括电离层延迟、对流层延迟、相对论效应、地球自转修正、地球固体潮汐以及卫星天线相位中心偏差等。论文中研究了这些误差源的改正公式，以提高定位精度。 伪距静态定位的解算方法主要包括差分解算法，即将多个历元的星际差观测方程组合处理，通过最小二乘法求解未知参数。论文中提到了权阵的概念，如单位权均方差（σ0），它用于衡量解算的精度。单位权均方差是所有观测值误差平方的平均值，反映了在单位权下的定位误差标准差。 根据论文中的计算结果，使用伪距和广播星历进行24小时定位，水平精度可达4米。而采用相位观测数据，定位精度显著提高，如24小时的数据可达到1.1米水平。通过缩短观测时间，定位精度会有所下降，但仍然保持在较高水平。 此外，论文还探讨了精密星历的应用，通过切比雪夫多项式拟合预测卫星在任意时刻的位置和钟差，从而进一步提升定位精度。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达到了1米，2小时的定位精度甚至可以提升至0.6米。 这篇论文全面地阐述了GPS单点定位的理论基础，误差改正方法，以及不同条件下的定位精度评估，为实际应用提供了理论支持和实践指导。关键词包括GPS单点定位、广播星历、精密星历以及误差改正。