基于區(qū)域cors的衛(wèi)星精密鐘差實(shí)時(shí)估計(jì)與預(yù)報(bào)研究

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1、隸劫大·磐碩士學(xué)位論文基于區(qū)域CORS的衛(wèi)星精密鐘差實(shí)時(shí)估計(jì)與預(yù)報(bào)研究本文基于“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目：農(nóng)村土地調(diào)查監(jiān)測(cè)GNSS地面增強(qiáng)技術(shù)系統(tǒng)研制(2012BAJ23801)＼吣Y吣2㈣62呲眥7啪1帆9啪1眥ARESEARCHOINTHEREALTIMEPRECISESATELLITECLOCKOFFSETESTIMATIONANDPREDICTIONBASEDONREGIONALCORSAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXIAYanSu

2、pervisedbyProfessorGAOChengfaSchoolofTransportationSoutheastUniversityFebruary2014東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：夏羔日期．絲雌；!；東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科

3、學(xué)技術(shù)信息研究所、國(guó)家圖書(shū)館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布(包括以電子信息形式刊登)論文的全部?jī)?nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布(包括以電子信息形式刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。一繇娃?名赫吼叫摘要實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前GNSS領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。為了改善實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位的精度和時(shí)效性，本文研究了基于區(qū)域CORS網(wǎng)絡(luò)的精密衛(wèi)星鐘差實(shí)時(shí)估計(jì)的方法，利用區(qū)域CORS網(wǎng)絡(luò)采集的GPS載波相位觀測(cè)值與實(shí)時(shí)下載

4、的IGU預(yù)報(bào)星歷，通過(guò)多參考站聯(lián)合解算，實(shí)現(xiàn)了基于星間、歷元間差分技術(shù)的精密衛(wèi)星鐘差快速解算，獲得了較高精度的實(shí)時(shí)精密衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品，并采用該精密鐘差產(chǎn)品進(jìn)行了CORS網(wǎng)區(qū)域內(nèi)和跨區(qū)域的精密單點(diǎn)定位測(cè)試。利用區(qū)域CORS反演得到的鐘差產(chǎn)品進(jìn)行跨區(qū)域定位對(duì)于遠(yuǎn)洋航行、深?？碧揭约昂u測(cè)繪都具有重要意義。同時(shí)對(duì)精密衛(wèi)星鐘差的短期預(yù)報(bào)方法做了初步的探索，將得到的結(jié)果與IGS分析中心事后精密鐘差產(chǎn)品進(jìn)行了比較。本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：(1)闡述了精密單點(diǎn)定位的基本原理和理論基礎(chǔ)。包括GPS高精度定位的時(shí)空框架、PPP的觀測(cè)模型和解算策略以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，并針對(duì)PPP的誤差源進(jìn)

5、行了詳細(xì)分析，給出相應(yīng)的改正方法。(2)詳細(xì)介紹了利用區(qū)域CORS反演鐘差的優(yōu)勢(shì)，在深入分析傳統(tǒng)鐘差估計(jì)模型不足的基礎(chǔ)上提出了一種基于衛(wèi)星問(wèn)、歷元間差分技術(shù)，多參考站觀測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)合解算的鐘差估計(jì)模型。研究了不同的參考站分布和參考站數(shù)目對(duì)鐘差估計(jì)產(chǎn)生的影響，結(jié)果證明增加站間距可以有效減弱對(duì)流層參數(shù)之間的空間相關(guān)性，在保證觀測(cè)精度和解算速度的前提下，合理增加參考站數(shù)目，對(duì)鐘差估計(jì)結(jié)果的精度有一定提高。通過(guò)增加對(duì)流層參數(shù)驗(yàn)證了對(duì)流層參數(shù)的時(shí)間相關(guān)性對(duì)鐘差結(jié)果的精度也會(huì)造成負(fù)面作用，并且對(duì)比了最小二乘法和Kalman濾波兩種估計(jì)方法，獲得兼顧產(chǎn)品精度和時(shí)效性的精密衛(wèi)星鐘差的最佳估計(jì)

6、方案。通過(guò)將鐘差計(jì)算結(jié)果與IGS事后30s采樣間隔的精密衛(wèi)星鐘差進(jìn)行比較，證明了估計(jì)得到的衛(wèi)星鐘差與IGS最終鐘差產(chǎn)品均具有良好的一致性。相對(duì)鐘差的精度可達(dá)到0．08ns，平均中誤差為46．2ps；衛(wèi)星鐘差的誤差基本上都在0．2ns以內(nèi)，平均中誤差為73．2ps，其精度與國(guó)際IGS各分析中心估計(jì)的衛(wèi)星鐘差精度相當(dāng)。(3)針對(duì)實(shí)時(shí)產(chǎn)品信息延遲造成的用戶實(shí)時(shí)定位精度損失問(wèn)題，對(duì)精密衛(wèi)星鐘差的外推預(yù)報(bào)進(jìn)行了一定研究，方便用戶更有效地利用反演出的鐘差產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度定位。(4)介紹了星間差分精密單點(diǎn)定位的原理，然后分別進(jìn)行了鐘差反演區(qū)域參考站點(diǎn)和跨區(qū)域遠(yuǎn)距離站點(diǎn)的精密單點(diǎn)定位測(cè)

7、試，并分析了其精度。結(jié)果表明，鐘差反演區(qū)域CQCORS網(wǎng)內(nèi)的精密單點(diǎn)定位坐標(biāo)分量30～40rain均能收斂至10cm之內(nèi)，-d,時(shí)解算結(jié)果N／E／U方向的平均誤差為0．77em／2．08cm／3．62cm。使用JSCORS參考站進(jìn)行跨區(qū)域精密單點(diǎn)定位試驗(yàn)，坐標(biāo)分量經(jīng)過(guò)-d,時(shí)的收斂基本可達(dá)到10cm以內(nèi)，N／E／U方向的平均誤差為0．60cm／5．29cm／4．54cm，兩個(gè)區(qū)域的測(cè)試結(jié)果均滿足實(shí)時(shí)PPP的要求。關(guān)鍵詞：鐘差估計(jì)；IGU預(yù)報(bào)星歷；實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位；區(qū)域CORSAbstractThetechnologyofImP