GPS高精度动态定位的理论与方法优化

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本论文深入探讨了GPS高精度动态定位的理论和实践挑战,针对GPS在实时动态测量中的关键问题——整周模糊度解算和周跳探测与修复。作者王仁谦,以中南大学大地测量学与测量工程专业为背景,针对GPS观测量中的误差源及其处理策略进行了系统的梳理。 论文的第一部分回顾了GPS动态定位的现有研究状况,明确了研究的背景和意义。第二部分着重分析了GPS观测数据中的各种误差来源,如多路径效应、接收机钟差、卫星钟差等,并提出了相应的应对措施,旨在提高定位精度。 在核心研究部分,论文第三章提出了利用几何制约法来改善模糊度解算的创新方法。作者揭示了几何制约值与模糊度搜索空间之间的内在联系,并设计了一种确定几何制约值的具体算法,这有助于减少模糊度的不确定性。 接着,第四部分探讨了伪观测值法的应用,通过将先验信息融入平差模型,利用伪观测值作为辅助信息来优化模糊度搜索技术。研究表明,这种方法不仅增强了残差检验的效率,还改变了搜索空间的结构,从而提升了解算的准确性。此外,论文还讨论了伪观测值的权重设定问题,并通过实地试验验证了这一方法的有效性。 第五部分引入了贝叶斯方法,特别是在处理不等式限制条件下的最小二乘平差问题。作者指出传统解法的局限性,并提出了基于一致先验信息的贝叶斯解法,证明了在多数情况下,基于后验分布的贝叶斯解法在模糊度解算方面具有优势。特别是当考虑高程先验信息时,采用贝叶斯方法能够显著改善定位精度。 第六章和第七章进一步深化研究,分别分析了双频载波相位观测值在整周模糊度快速解算中的作用,以及如何利用相邻相位观测值的双差来检测和修复周跳,确保了定位的连续性和稳定性。 本论文通过理论分析和实证验证,为解决GPS高精度动态定位中的关键问题提供了新的思路和技术,对于提高GPS定位的精度和可靠性具有重要的理论和实践价值。关键词包括GPS、实时动态测量、模糊度解算、先验信息和贝叶斯方法,这些都是论文的核心关注点。