GPS电离层延迟与相位缠绕改正：精密单点定位研究

"这篇文档是一篇关于GNSS（全球导航卫星系统）精密单点定位（PPP）及其非差模糊度快速确定方法的研究博士论文。主要探讨了电离层延迟、相位缠绕改正模型以及一系列提高PPP定位精度和速度的技术。" 在GPS测量中，【电离层延迟】是一个关键的误差源，它源于电磁波在穿越电离层时因电子密度和信号频率变化导致的传播速度变化。这种延迟在不同天顶方向上差异显著，最高可达到十几米，严重影响GPS数据的精确性。因此，理解和校正电离层延迟对于进行高精度的GPS定位至关重要。 【相位缠绕】是另一个需要考虑的现象，特别是在涉及天线旋转的情况下。当GPS卫星发射右旋极化的信号，接收机天线的旋转会导致载波相位观测值的变化。这种变化可以通过相位缠绕改正模型来计算，该模型涉及到卫星和接收机天线的方向向量，以修正相位观测值的偏差。 论文中还提到了【非差模糊度】在精密单点定位中的应用。非差模糊度是指相位观测值中的整数部分，它是固定在接收机上的。论文提出了新的方法，能够有效地分离卫星端和接收机端的相位小数偏差，实现非差模糊度的快速固定，从而提升定位精度。 为了提高实时PPP的性能，论文中还涉及了【高采样率精密卫星钟差快速估计】和【大气延迟误差时域建模】。前者实现了1Hz的钟差快速更新，后者则提出在线修复周跳的方法，为高精度实时PPP提供了可能。 此外，论文还探讨了利用【预报大气层延迟辅助PPP模糊度快速固定】的策略，利用预先获取的精密大气信息来应对信号中断时的模糊度固定问题，避免了PPP的重新初始化。 论文中还提出了一种【区域参考网增强的PPP方法】，将网络RTK（实时动态定位）和实时PPP技术相结合，提供了快速精密定位服务，尤其是在有区域信息增强的区域内。 最后，针对PPP的初始化时间较长的问题，论文提出了【顾及电离层约束的PPP模型】，显著缩短了收敛时间和模糊度初始化时间，并提高了卫星端相位小数偏差产品的稳定性。 整个研究工作旨在优化和加速GNSS精密单点定位的过程，以实现厘米级别的定位精度，并克服各种挑战，如电离层延迟、相位缠绕、模糊度固定等，为实时高精度定位服务提供了理论和技术支持。