GPS/GLONASS/BDS組合單點(diǎn)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(dǎo)航系統(tǒng)的建成與運(yùn)行 美國GPS的現(xiàn)代化以及俄羅斯GLONASS的逐步恢復(fù) GPS、GLONASS以及BDS三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已具備獨(dú)立服務(wù)能力，三者競(jìng)相發(fā)展的局面已初步形成。與單個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)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(gòu)型 進(jìn)而提高導(dǎo)航定位的可用性、可靠性、連續(xù)性和精度 已成為GNSS導(dǎo)航定位發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。因此，研究GPS/GLONASS/BDS系統(tǒng)組合單點(diǎn)定位具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
1. 在分析GNSS單點(diǎn)定位數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，研究了GPS/GLONASS和GPS/BDS雙系統(tǒng)組合偽距單點(diǎn)定位的數(shù)學(xué)模型，并利用Matlab編程實(shí)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(diǎn)定位程序。
2. 選取亞太區(qū)域均勻分布的6個(gè)包含GPS/GLONASS/BDS三系統(tǒng)的IGS測(cè)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(cè)站坐標(biāo)為參考值，分別評(píng)估了各定位模式下，測(cè)站平面和高程定位精度及PDOP值變化情況。
3. 通過對(duì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)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(jìn)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(duì)大量IGS測(cè)站數(shù)據(jù)的預(yù)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(duì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)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(gòu)形，PDOP值相對(duì)較小。


關(guān)鍵詞：GPS；GLONASS；BDS；組合系統(tǒng)；偽距單點(diǎn)定位；精度分析