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基于小波变换的中长基线模糊度快速解算

2020-12-08阅读(275)

基于小波变换的中长基线模糊度快速解算

论文摘要

整周模糊度的解算对于高精度GNSS定位至关重要,中长基线下的模糊度快速解算也是实现高精度定位的关键问题和技术难点,三频观测量的播发,有助于模糊度的快速解算。本文针对GPS三频观测值下中长基线模糊度的快速固定展开了相应的研究,利用实测GPS数据探究了传统TCAR算法的固定性能,并结合小波变换提出了相应的改进模型,以提高模糊度单历元解算成功率。主要工作如下:（1）分析了近年来中长基线下整周模糊度的国内外研究现状。探讨了GNSS三频组合观测理论和相应的误差特性,分析了中长基线下双差模糊度快速解算过程中所受到的误差影响。分析了组合观测值下巷数与波长和组合观测量之间的关系,在电离层因子、噪声因子以及波长噪声比值（Ratio）的约束下探讨了超宽巷、宽巷以及窄巷最优组合系数的选取。（2）求解了中长基线下的双差电离层延迟并分析了其解算精度,利用小波去噪对电离层延迟进行去噪处理,介绍了小波去噪质量评价指标,并在质量评价指标的指导下得出不同基线长度下适用的小波基函数。（3）借助多指标融合的思想分析了小波最佳去噪尺度,探讨了最佳去噪尺度随基线长度变化的特征,并在最佳去噪的效果下得到了准确的双差电离层延迟信息。（4）对GF-TCAR、GIF-TCAR以及GB-TCAR模型做了研究分析,并结合小波去噪对各模型中的甚宽巷、宽巷以及窄巷模糊度组合做出了相应的改进,对于甚宽巷模糊度采用精化伪距的方法提升其解算成功率,在反解的电离层延迟和提取的噪声信息之间的关系上提出了单历元弱电离层K值法以改进长基线下宽巷模糊度解算的成功率,在多指标融合去噪的基础上对GIF模型下的窄巷浮点解进行了最佳尺度去噪分析,最后利用实测数据对传统模型和改进模型进行了解算结果对比,结果表明各个改进方法对相应模糊度固定成功率都有一定的提高,基于几何模型的解算效果优于非几何模型的解算效果,而改进下的GB-TCAR无论是在宽巷还是窄巷组合下都具有最好的改进效果,且基线越长,电离层延迟量越大,改进效果越明显。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 引言
  •   1.2 研究背景及意义
  •   1.3 国内外研究现状
  •   1.4 论文主要研究内容
  • 第2章 观测模型及误差改正
  •   2.1 观测模型
  •     2.1.1 单差模型
  •     2.1.2 双差模型
  •   2.2 误差改正
  •     2.2.1 与卫星相关的误差
  •     2.2.2 与传播路径相关的误差
  •     2.2.3 与接收机相关的误差
  •   2.3 地球自转改正
  •   2.4 精密星历内插卫星坐标
  • 第3章 三频组合观测值理论研究
  •   3.1 三频组合观测值
  •   3.2 三频组合观测值特性分析
  •   3.3 三频组合观测量误差分析
  •     3.3.1 三频组合电离层延迟分析
  •     3.3.2 三频组合对流层延迟分析
  •     3.3.3 三频组合观测噪声分析
  •   3.4 基于波长噪声比值的最优组合系数选取
  •     3.4.1 超宽巷/宽巷组合
  •     3.4.2 窄巷组合
  • 第4章 小波变换原理及最佳分解尺度研究
  •   4.1 小波去噪理论
  •   4.2 小波去噪质量评价指标
  •   4.3 不同基线长度小波基函数分析
  •     4.3.1 电离层延迟反解
  •     4.3.2 小波函数选择分析
  •   4.4 多指标融合确定最佳分解尺度
  •     4.4.1 多指标融合
  •     4.4.2 最佳尺度判别
  •   4.5 电离层延迟求解
  • 第5章 三频模糊度解算方法研究
  •   5.1 基于非几何模型的TCAR模糊度解算
  •     5.1.1 GF-TCAR算法
  •     5.1.2 GF-TCAR算法的局限性
  •     5.1.3 算例分析
  •     5.1.4 优化GF-TCAR
  •   5.2 GIF-TCAR模糊度解算
  •     5.2.1 GIF-TCAR算法
  •     5.2.2 弱电离层K值法
  •     5.2.3 优化弱电离层K值法
  •   5.3 GB-TCAR模糊度解算
  •     5.3.1 GB-TCAR算法
  •     5.3.2 算例分析
  •     5.3.3 优化GB-TCAR
  •   5.4 模糊度固定成功率对比分析
  • 第6章 总结与展望
  •   总结
  •   展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间参与发表的学术论文及科研成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 袁野

    导师: 熊永良

    关键词: 中长基线,三频组合观测值,小波去噪,模糊度解算,最佳分解尺度

    来源: 西南交通大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 自然地理学和测绘学

    单位: 西南交通大学

    分类号: P228.4

    DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.002082

    总页数: 77

    文件大小: 3086K

    下载量: 24

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