單頻GPS快速定位計算中的病態(tài)性研究.pdf

1、在單頻GPS快速定位基線求解中,依據(jù)載波數(shù)據(jù)的解算結(jié)果精度較好,具有較高的應(yīng)用價值。但載波定位在求解時需要固定整周模糊度,這要求較好的浮點解、模糊度初值和相應(yīng)的方差-協(xié)方差陣。但是根據(jù)單頻GPS接收機短時間的觀測數(shù)據(jù)而列立的相位觀測方程,呈現(xiàn)病態(tài)性的特點,影響了浮點解和模糊度初值的精度,使基線解的質(zhì)量降低。
　　 本文主要針對單頻GPS快速定位中載波觀測方程的病態(tài)性問題進行研究,探討解決其病態(tài)性的主要方法。首先從單頻GPS相位觀

2、測方程的病態(tài)性特點開始,對嶺估計在處理這個病態(tài)問題時能達到的效果進行了分析。然后研究了能夠融合先驗信息的修正嶺估計,及常見的高程信息已知時的計算方法,得到了一些有益的結(jié)論。
　　 文中主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 1.對單頻GPS載波相位解算中的病態(tài)性研究狀況進行了簡單總結(jié),系統(tǒng)分析了單頻GPS相位觀測方程的病態(tài)性特點,認為它有一定的規(guī)律性。
　　 2.介紹了嶺估計處理病態(tài)性的原理和計算過程,及各種確定嶺

3、參數(shù)的方法。探討了嶺估計在GPS單頻數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用,用統(tǒng)計的方法求出使結(jié)果最接近真值的最佳嶺參數(shù),分析了嶺估計在單頻GPS解算中所能達到的最優(yōu)效果。計算表明,統(tǒng)一化的最優(yōu)嶺參數(shù)可以提高解的穩(wěn)定性,但效果有限。
　　 3.利用修正嶺估計作為一種引入基線先驗信息的方法,提高單頻GPS的基線解算效果。首先對GPS偽距定位結(jié)果進行簡單分析,并假設(shè)這個定位結(jié)果為先驗信息,作為修正嶺估計的參數(shù)加入到計算中。然后使用不同的方法確定修正嶺估計

4、的嶺參數(shù),這些方法包括Course提出的公式、方差分量估計法等。最后對計算結(jié)果進行了分析,認為Course公式和方差分量估計都可以得到較好的效果,前者不需要循環(huán)計算。
　　 4.鑒于附加先驗信息可以顯著改善解算方程的病態(tài)性,討論了兩種附加高程約束的GPS基線解算方法。一種是在站心坐標系下解算基線,在添加高程約束條件后,可以減少一個未知數(shù);另一種是在WGS-84坐標系下,通過附加高程約束方程的方式添加約束條件。分析了這兩種方法的特