两种软件在GPS动态测量数据后处理中的比较与分析

文中对GPS动态测量数据后处理软件的选择问题进行研究,在基准站加流动站工作模式下采集车载GPS数据,使用TEQC软件对观测数据进行预处理,分别采用TTC(Trimble Total Control)和LGO(LEICA Geo Office)软件对数据进行后处理并对解算结果进行比较和分析。结果表明:两种软件对静态数据以动态模式进行解算的结果差异在毫米级,对动态测量数据解算的结果差异在厘米以内,两者都能满足GPS动态后处理的需求。     

全球GPS测站垂向周年变化统计改正模型的建立

对GPS测站坐标进行非线性变化的研究和建模,是削弱测站非线性运动的有效途径。由于导致测站坐标非线性变化的机制具有多样性和复杂性,目前还未能建立一个包含多种机制影响的理论改正模型来削弱测站的非线性运动。本文基于全球近500个实测的GPS测站垂向坐标残差时间序列,研究发现了测站垂向坐标周年项的全球分布规律,并分别针对南北半球构建了两个基于实测数据的周年变化统计改正模型。试验表明,本文提出的统计改正模型能削弱全球大部分GPS测站30%~50%的垂向坐标残差。     

中国区域内IGS站时间序列的非线性变化分析

以中国区域内8个IGS站时间序列为研究对象,对其非线性变化的规律进行分析.首先,对这些测站时间序列进行频谱分析提取周期项,结果表明周年频谱是绝大部分IGS站共有的非线性运动规律,只是振幅大小不同;其他周期项则不具有普遍性,并且在垂直方向上周期规律最明显.然后采用三角函数法对时间序列中的周期规律进行拟合,结果显示三角函数法能更加直观地体现出非线性变化的规律,有利于进一步分析非线性变化的性质与机制,对建立和维持高精度地球参考框具有重要的参考价值.      

前后向平滑算法在动态精密单点定位中的应用

针对PPP初始收敛段定位精度低而造成的定位结果无法利用的问题,文章提出将前后向平滑算法应用于动态PPP解算中,以获取整个观测时段的高精度定位结果;针对PPP成果缺乏质量检核手段的问题,文章提出构造前后向位置不符值作为质量检核指标。模拟动态算例和船载动态算例表明:平滑后的动态PPP克服了前向、后向滤波初始收敛段定位精度差的问题,整体位置误差RMS在10cm内,提高了数据利用率;收敛段的前后向位置不符值RMS也在10cm内,该指标可用来对PPP成果进行质量检核。     

零角度修正在GNSS/INS组合导航中的应用

研究了静止条件下零角度修正在GNSS/INS组合导航中的应用。分析了静止条件下载体航向角解算漂移的原因,给出零角度修正的具体表达式。通过更改卡尔曼滤波量测方程的方法实现航向角误差修正,并用实测数据进行实验验证。结果表明,在静止条件下单独使用零角度修正可以提高载体的航向角精度,并利于垂向陀螺零偏的估计;在零角度修正基础上结合零速修正技术,航向角精度可以进一步改善。     

精密单点定位解算结果可靠性评估方法研究

针对精密单点定位解算结果质量评估方法的单一性,提出了对精密单点定位解算结果进行可靠性评估并总结了三种可靠性评估方法,利用实测数据根据三种评估方法分别从静态和动态定位两方面对精密单点定位解算结果的可靠性进行了评估,验证了其解算结果的可靠性,并提出了提高精密单点定位解算结果可靠性的措施。     

惯性/双星组合导航系统的滤波与仿真

介绍了惯性导航系统和双星导航系统各自的运行方式和优缺点;详细推导了组合导航系统的误差方程和量测方程;介绍了Kalman滤波的整个过程并最后进行了仿真计算.仿真结果显示,惯性导航系统和双星导航系统的组合弥补了各自的不足,具有较好的精度和可靠性.     

基于空间几何原理的北斗三频IF-PPP建模和验证

利用空间几何原理推导三频消电离层参数和最小噪声直线空间表达式,采用5个静态观测站和1组实测跑车北斗三频观测数据,对比分析北斗三频消电离层模型与双频消电离层模型PPP精度和收敛速度。结果表明,静态条件下,三频PPP的位置误差为3.75 cm,标准差为2.06 cm,收敛时间为109.6 min,较双频PPP性能分别提升22.3%、19.8%、22.1%;动态条件下,三频PPP的位置误差为15.21 cm,标准差为12.89 cm,较双频PPP性能分别提升42.4%和26.8%,且收敛速度也更优。     

GNSS垂向坐标时间序列周年项振幅的时变特征及成因分析

GNSS坐标时间序列中季节性信号的振幅表现出明显的时变特性.本文从全球范围内选取了468个GNSS测站的垂向坐标时间序列数据,对周年项振幅的时变特征和原因进行了深入探究.首先坐标时间序列数据在经过带通滤波后,进行分段最小二乘拟合,得到随时间变化的周年项振幅,并在此基础上,分析了振幅变化的量级大小和特点,发现全球测站周年振幅变化的平均幅度在1 mm左右,并且振幅的波动性具有明显的时空分布特征,忽略这种时变特性最大会造成2～3 mm的周年项残留.然后从环境负载和热膨胀效应入手分析了周年项振幅变化的原因及其对周年项振幅变化的贡献,发现环境负载和热膨胀位移与GNSS垂向坐标之间周年振幅变化的平均一致性在60%左右,而且经过两者改正分别有68%和76%的测站周年项振幅波动幅度出现了下降,由此提出环境负载和热膨胀效应是周年项振幅变化的重要原因.同时经过分析发现GNSS数据处理模型和策略也会引起周年项振幅的变化.     

现今板块运动模型的发展及其比较

从地质数据的不断完善到空间大地测量数据的广泛应用,现今板块运动模型的发展有了质的飞跃.评述了其现状与发展趋势;利用ITRF2005的速度场建立了一个完全基于现代空间大地测量实测结果的现今全球板块运动模型ITRF2005VEL,并与地质模型NNR-NUVEL1A进行了比较.结果表明,从整体上看ITRF2005VEL与NNR-NUVEL1A模型有较好的一致性,且较以往的ITRF序列的模型精度更高,但同时也存在着一定的差异性,这与观测台站、板块本身等相关因素都有关.