GNSS-MR技术用于潮位变化监测及软件设计

论文摘要

随着全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的发展和完善,除了传统的导航、定位和授时功能外,其反射信号也可以被接收和利用,从而成为一种新型的遥感手段。在此背景下,本文介绍了基于信噪比（Signal-Noise Ratio,SNR）观测值的GNSS-MR（GNSS Multipath Reflectometry）潮位变化监测技术的原理及流程,探究分析了海面多路径效应及其对GNSS精密定位的影响,提出利用多模多频信噪比数据进行潮位变化联合监测以提升潮位变化监测的时间分辨率和精度。围绕上述研究内容,本文所做的研究内容和成果主要包括以下几点:1.介绍了信噪比SNR观测值的特性,分析了其在低高度角区间与多路径效应的对应关系,阐述了基于信噪比SNR观测值进行GNSS测站地表环境参数监测的原理,进而给出了利用GNSS-MR技术进行潮位变化监测的原理及流程,并选用GNSS测站观测数据及验潮站潮位数据进行算例分析,对其用于监测潮位变化的可行性和有效性进行验证,结果表明GNSS-MR技术可准确获取潮位值,监测潮位变化。2.选用沿海GNSS测站,研究分析了海面多路径效应特性及其时间序列特性;通过设计实验方案,评估海面多路径效应对GNSS精密定位的影响,结果表明,当选取高度角为10°15°时,海面多路径效应对测站精密定位无明显影响,沿海GNSS测站可同时用于地壳形变监测、潮位变化监测等领域,达到一站多用的功能。3.利用GNSS测站多模多频信噪比SNR数据进行潮位变化联合监测,以改善单系统GNSS-MR技术潮位变化监测存在的精度及时间分辨率较低的不足。通过实测数据进行实验,结果表明利用多模多频SNR进行潮位变化联合监测能大幅提升时间分辨率,与此同时,潮位变化监测的精度得到了保证。4.基于MATLAB软件对利用GNSS-MR技术进行潮位变化监测进行软件设计与实现,通过GNSS观测数据对软件的功能模块进行试验,结果表明GNSS-MR潮位变化监测软件的实现减少了潮位变化监测过程中繁重的数据处理工作,有效提升了潮位变化监测效率。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 国内外研究现状及发展方向
•   1.3 论文的主要内容
• 第二章 GNSS信噪比特性及其用于潮位变化监测
•   2.1 引言
•   2.2 GNSS信噪比观测值特性
•   2.3 GNSS信噪比用于潮位变化监测
•     2.3.1 GNSS信噪比用于潮位变化监测基本原理
•     2.3.2 GNSS信噪比用于潮位变化监测初探
•     2.3.3 GNSS-MR技术对GNSS站点设置要求
•   2.4 本章小结
• 第三章 海面多路径效应及其对GNSS精密定位影响分析
•   3.1 引言
•   3.2 GNSS多路径效应
•   3.3 沿海GNSS多路径效应特性实验分析
•   3.4 海面多路径效应对GNSS精密定位影响分析
•     3.4.1 GNSS基线解算精度分析
•     3.4.2 多路径效应残差分析
•     3.4.3 实验结果分析
•   3.5 本章小结
• 第四章 利用GNSS-MR进行多模多频潮位变化监测研究分析
•   4.1 引言
•   4.2 实验数据介绍
•   4.3多模多频潮位变化监测实验
•     4.3.1 Lomb-Scargle周期图
•     4.3.2 GNSS各系统最优SNR频段判别
•     4.3.3 多模多频潮位变化监测
•   4.4 实验结果讨论分析
•   4.5 本章小结
• 第五章 基于MATLAB GUI的 GNSS-MR潮位变化监测软件设计
•   5.1 引言
•   5.2 MATLAB GUI简介
•   5.3 RINEX3.X格式介绍
•   5.4 GNSS-MR潮位变化监测软件基本功能及技术路线
•     5.4.1 软件基本功能
•     5.4.2 软件技术路线
•   5.5 算例分析
•     5.5.1 GNSS数据处理模块
•     5.5.2 GNSS-MR潮位变化监测模块
•   5.6 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 贺正训

导师: 张双成

关键词: 信噪比,多路径,精密定位,多模多频

来源: 长安大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,海洋学

单位: 长安大学

分类号: P228.4;P714

总页数: 73

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