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《地基gps反演大氣水汽關(guān)鍵問題理論和方法的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、ClassifiedIndex:P228.4U.D.C:U526.8SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationStudyOnTheoryandMethodofKeyIssuesinAtmosphericWaterVaporInversionbyGround..BasedGPSGrade:2009Candidate:LiuNingAcademicDegreeAppliedfor:Ph.D.Speciality:GeodesyandSurveyingEngine
2、eringSupervisor:Prof.XiongYongliangApril.15,2013西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1.保密口,在年解密后適用本授權(quán)書;2.不保密d,使用本授權(quán)書。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:孝1
3、爹日期:弘-;6a指導(dǎo)老師簽名:蘭鄉(xiāng)扣友/日期:礦彬.‘·艿西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均己在文中作了明確的說明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。本學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:1.提出了一種適合單站原始觀測(cè)數(shù)據(jù)周跳探測(cè)與修復(fù)的算法一綜合利用改進(jìn)的TurboEdit算法與最小二乘Chebyshev多項(xiàng)式探測(cè)與修復(fù)周
4、跳,通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法可準(zhǔn)確地探測(cè)與修復(fù)連續(xù)的小周跳、大周跳。(詳見4.2節(jié))2.提出了一種基于移動(dòng)窗口的抗差Chebvrshev多項(xiàng)式擬合探測(cè)與修復(fù)單頻GPS周跳,通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法不但能有效地探測(cè)與修復(fù)多歷元間隔周跳、連續(xù)周跳,而且對(duì)低采樣率相位數(shù)據(jù)所存在的周跳同樣具有適用性。(詳見4.3節(jié))3.提出了一種新的整周模糊度單歷元求解算法,通過對(duì)兩種不同基線長(zhǎng)度的實(shí)例分析表明,利用此整周模糊度單歷元求解算法具有可行性和正確性,可避免相位數(shù)據(jù)中周跳的探測(cè)與修復(fù)問題,讓整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程所耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)減少。(詳見5.
5、2節(jié))4.提出了一種適合單頻GPS動(dòng)態(tài)定位模糊度快速解算的新方法,通過實(shí)例計(jì)算驗(yàn)證了該方法不但可以改善模糊度浮點(diǎn)解精度,而且具有良好的模糊度降相關(guān)效果,可正確有效地實(shí)現(xiàn)整周模糊度的快速解算。(詳見5.3節(jié))5.提出了一種參考站對(duì)流層濕延遲近實(shí)時(shí)估計(jì)的三步Kalman濾波算法,通過實(shí)例驗(yàn)證了該方法在中長(zhǎng)基線參考站對(duì)流層濕延遲的解算中是可行和正確的,可獲得精度較好的對(duì)流層濕延遲結(jié)果。(詳見6.4節(jié))學(xué)位論文作者簽名:乒、\號(hào)日期:妒13.‘8西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第1頁(yè)摘要研究利用地基GPS反演大氣水汽不僅對(duì)天氣
6、變化的預(yù)報(bào)有重要意義,而且可以促進(jìn)GPS定位精度的提高,從而發(fā)揮GPS在應(yīng)用方面的潛力?;诖?,本文對(duì)地基GPS反演大氣水汽所涉及的主要問題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,整個(gè)論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)概括如下:1.概述了影響GPS反演大氣水汽各主要問題的研究現(xiàn)狀,并指出了本文的研究目標(biāo),對(duì)GPS的觀測(cè)模型及估計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,從而為本文后續(xù)數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)。2.分析了廣播星歷外推衛(wèi)星軌道的精度,并給出了Lagrange插值、Neville插值、Chebyshev多項(xiàng)式擬合和Legendre多項(xiàng)式擬合進(jìn)行精密星歷加密的方法,
7、通過對(duì)實(shí)際精密星歷數(shù)據(jù)的計(jì)算,分別從內(nèi)插和擬合的階數(shù)、計(jì)算精度、計(jì)算效率進(jìn)行了比較分析,并給出了最佳階數(shù)插值算法和擬合算法計(jì)算衛(wèi)星軌道的點(diǎn)位誤差對(duì)比圖、所有衛(wèi)星軌道的精度對(duì)比效果圖。隨后,分別以實(shí)例對(duì)衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的兩種計(jì)算方法與影響衛(wèi)星軌道的地球自轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行了探討分析。3.基于TurboEdit方法對(duì)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行周跳探測(cè)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了固定弧段長(zhǎng)度的滑動(dòng)窗口擬合模型,對(duì)其中的Geometry.Free組合法進(jìn)行改進(jìn),在探測(cè)出周跳后,提出利用最小二乘Chebyshev多項(xiàng)式擬合來(lái)修復(fù)周跳。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:改進(jìn)后的
8、TurboEdit算法可以探測(cè)出等周的1周小周跳、等周的大周跳和連續(xù)的小周跳、大周跳,同時(shí),最小二乘Chebyshev多項(xiàng)式擬合可以精確修復(fù)以上周跳對(duì)。4.根據(jù)雙差相位觀測(cè)序列在相鄰歷元間求差后,周跳能真實(shí)地以粗差形式反映出來(lái)的特點(diǎn),在利用Chebyshev多項(xiàng)式擬合雙差觀測(cè)量時(shí),顧及抗差估計(jì)的思想、Chebyshev多項(xiàng)式擬合階數(shù)、擬合弧段長(zhǎng)