隨機模型對GPS-BDS聯(lián)合定位精度影響研究.pdf

1、 分類號：P228 單位代碼：10433 密 級： 學 號：Y1305142 山東理工大學 山東理

2、工大學 碩士學位論文 隨機模型對 隨機模型對 GPS/BDS 聯(lián)合定位精度影響研究 聯(lián)合定位精度影響研究 The Improved Random Model in Combined GPS/BDS Positioning Precision 研 究 生： 李德偉 指 導 教 師： 韓保民 教授 協(xié) 助 指 導 老 師 ： 殷海濤 研究員 申請學位門類級 別： 工學碩士 學 科

3、專 業(yè) 名 稱： 測繪科學與技術 研 究 方 向： GNSS 數(shù)據(jù)處理 論 文 完 成 日 期： 2016 年 4 月 山東理工大學碩士學位論文 摘要 I 摘 要 美國、俄羅斯、歐盟相繼建立和發(fā)展了 GPS、GLONASS、Galileo 衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。 中國不甘

4、落后， 成功建立了擁有自主知識產(chǎn)權的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) （BeiDou Navigation Satellite System，簡稱 BDS） 。至此，多衛(wèi)星導航系統(tǒng)并存與發(fā)展的局面已初步形成，多模 GNSS 兼容、互操作與多模 GNSS 數(shù)據(jù)融合成為 GNSS 導航定位領域主要發(fā)展趨勢之一。 本文針對 GPS/BDS 聯(lián)合定位時如何確定不同系統(tǒng)觀測數(shù)據(jù)權比的問題， 分析了幾種驗前隨機模型， 包括等比、 衛(wèi)星高度角隨機模型，驗后 PDOP

5、 值分析以及方差分量估計對聯(lián)合單點定位精度的影響， 通過大量實驗， 提出了一種改進的隨機模型定權方法，并驗證了其優(yōu)越性。本文主要從以下幾個方面進行了研究： （1）利用實測數(shù)據(jù)，計算得到 BDS 和 GPS 各自單系統(tǒng)的偽距單點定位精度，得出 GPS/BDS 聯(lián)合定位的可行性條件，分析結果的可靠原因，并合理解釋。 （2） 總結各類隨機模型的優(yōu)缺點，著重討論 GPS/BDS 聯(lián)合定位時，隨機模型確定權矩陣的問題。 通過不同的驗前隨機模型與

6、Helmert 方差分量估計的組合方法定權，得到不同精度的定位結果， 分析在不同的驗前隨機模型初始定權條件下， 采用 Helmert方差分量估計方法得到的定位結果的穩(wěn)定性及可靠性。 （3）通過對等權模型、高度角定權模型、Helmert 方差分量估計定權模型的實例對比， DOP 值分析， 指出利用顧及 PDOP 信息的高度角隨機模型結合 Helmert 驗后估計的方法，確定組合系統(tǒng)權矩陣的合理性。 （4）通過隨機模型對偽距單點定位的實例結

7、論，分析其在相對定位、模糊度解算方面的可行性，為下一步研究提供可靠依據(jù)。 算例結果表明：在實驗區(qū)域，我國的 BDS 偽距測量精度已與 GPS 處于同一個量級，二者聯(lián)合定位擁有相同的精度基礎；相比于單一的 GPS 定位，GPS/BDS 聯(lián)合定位的精度得到了改善；相比于僅采用驗前隨機模型定權，驗前、驗后隨機模型組合確權的定位結果得到顯著改善， 其中驗前使用基于衛(wèi)星高度角的 PDOP 值微調(diào)權比結合驗后方差分量估計的定權方法定位精度最高，抗差