GPS伪距单点定位原理与精度分析

GPS伪距单点定位原理图-wrfv3.3手册主要介绍了东南大学研究生陈安京的硕士学位论文，研究主题聚焦于GPS动态精密单点定位（PPP）。PPP是一种利用高精度GPS信号，结合卫星星历和卫星钟差的非差模型进行的定位技术，特别适用于静态或动态环境下的高精度测量和导航。 论文的核心内容涉及GPS定位的基本原理，其中伪距定位是基础模型，通过接收机接收到卫星信号的伪距，包含了接收机位置、卫星钟差和接收机钟差等未知参数。通过多颗卫星的观测，可以形成一组线性方程组，解决未知数。对于卫星数量不足的情况，可以通过增加卫星观测或使用最小二乘法求解。对于动态定位，关键在于处理各种误差源，如卫星相关误差、信号传播误差、接收设备误差、地球自转效应、潮汐和大洋负荷等。这些误差通常通过模型估计和观测数据融合的方式进行削弱。 论文深入探讨了卡尔曼滤波在动态PPP中的应用，这是一种在线性无偏最小方差估计理论基础上的递推滤波方法，它能利用系统的状态转移方程和观测值更新状态估计，尤其适合处理GPS动态定位数据。作者以P3专业解算软件为例，详细分析了卡尔曼滤波参数设定，包括随机模型和初值的选择，以提高定位精度。 在实验部分，论文通过地面车辆动态试验，使用P3软件和GRBfNav差分软件对数据进行处理，对PPP的精度进行了内外符合度的对比分析。结果表明，在采用30s间隔的IGS卫星钟差产品时，动态PPP能够实现厘米级的定位精度，显示出其在高精度导航领域的巨大潜力。 关键词：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、精度分析。该研究不仅深化了对PPP技术的理解，也为实际工程测量和导航提供了重要的理论支持和技术方案。