GPS/GLONASS/BDS組合單點定位研究

1.55萬字 46頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
隨著我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建成與運行 美國GPS的現(xiàn)代化以及俄羅斯GLONASS的逐步恢復 GPS、GLONASS以及BDS三大衛(wèi)星導航系統(tǒng)已具備獨立服務能力，三者競相發(fā)展的局面已初步形成。與單個衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比 多系統(tǒng)組合將顯著增加可視衛(wèi)星數(shù)目、改善衛(wèi)星的幾何分布構型 進而提高導航定位的可用性、可靠性、連續(xù)性和精度 已成為GNSS導航定位發(fā)展的重要趨勢之一。因此，研究GPS/GLONASS/BDS系統(tǒng)組合單點定位具有重要的現(xiàn)實意義。本文內容包括以下幾個方面：
1. 在分析GNSS單點定位數(shù)學模型的基礎上，研究了GPS/GLONASS和GPS/BDS雙系統(tǒng)組合偽距單點定位的數(shù)學模型，并利用Matlab編程實現(xiàn)了GPS單系統(tǒng)、GLONASS單系統(tǒng)、BDS單系統(tǒng)、GPS/GLONASS組合系統(tǒng)和GPS/BDS組合系統(tǒng)偽距單點定位程序。
2. 選取亞太區(qū)域均勻分布的6個包含GPS/GLONASS/BDS三系統(tǒng)的IGS測站，分別在五種GNSS定位模式下，處理了2014年和2015年連續(xù)兩周的數(shù)據(jù)。以IGS提供的精確測站坐標為參考值，分別評估了各定位模式下，測站平面和高程定位精度及PDOP值變化情況。
3. 通過對GPS單系統(tǒng)、GLONASS單系統(tǒng)、GPS/GLONASS組合系統(tǒng)三種模式下的定位偏差RMS值進行統(tǒng)計，結果表明：GPS單系統(tǒng)平面分量精度優(yōu)于1.5 m、高程分量精度優(yōu)于 3 m；GLONASS單系統(tǒng)平面分量精度約為2.5 m、高程分量精度約為 6 m；與GPS單系統(tǒng)相比，GPS/GLONASS系統(tǒng)組合能進一步提高定位精度，其平面分量精度優(yōu)于1 m、高程分量精度優(yōu)于 2.5 m。
4. 通過對大量IGS測站數(shù)據(jù)的預處理發(fā)現(xiàn)，目前僅在亞太區(qū)域BDS系統(tǒng)有較好的可用性。通過對GPS單系統(tǒng)、BDS單系統(tǒng)、GPS/BDS組合系統(tǒng)三種模式下的定位偏差RMS值進行統(tǒng)計，結果表明：BDS單系統(tǒng)平面分量精度基本優(yōu)于10 m、高程分量精度優(yōu)于15 m；與GPS單系統(tǒng)定位精度相比較差。GPS/BDS組合系統(tǒng)并不一能提高定位精度，但能顯著改善衛(wèi)星幾何構形，PDOP值相對較小。


關鍵詞：GPS；GLONASS；BDS；組合系統(tǒng)；偽距單點定位；精度分析