GNSS廣域差分定位及增強技術研究.pdf

1、廣域實時高精度一直是GNSS導航領域研究的熱點與難點，廣域差分定位技術不僅完全滿足了廣域和實時性這兩項性能指標，而且可以使接收機的定位精度達到1～2m。不過米級的定位精度顯然還不能稱之為高精度，考慮到廣域差分定位技術精度略有不足的缺點，本文緊緊圍繞提高廣域差分定位精度這一主題，針對廣域差分定位的技術特點，首先對目前廣域差分定位技術中兩方面問題進行了詳細的研究與分析:一方面，到底何種導航定位算法較適用于廣域差分定位;另一方面，如何突破偽距

2、觀測量精度較低這一制約定位精度的根本性因素。其次，廣域差分系統(tǒng)的增強不僅僅體現(xiàn)在對定位精度的增強，更重要的是對用戶安全的增強，因此本文還對基于廣域差分系統(tǒng)的接收機自主完好性監(jiān)測進行了一定程度的研究。最后，根據(jù)工程實踐的需要，本文設計并完成了實時/事后定位處理軟件系統(tǒng)。綜合以上內容，本文的主要研究內容如下:
　　(1)廣域差分定位區(qū)別于傳統(tǒng)單點定位的地方在于它對誤差修正的更加徹底，各類誤差修正后的殘余量大小將對定位精度產生直接的影響

3、。本文對廣域差分定位中誤差源的處理方法進行了詳細的研究，并通過實驗驗證了誤差處理方法的有效性。
　　(2)測量值的質量和定位算法的性能直接影響用戶定位的精度水平，本文首先針對偽距觀測值精度較低這一問題，結合廣域差分系統(tǒng)的特點，提出并研究了一種基于廣域差分載波相位平滑偽距方法;其次，綜合考慮算法的性能和可靠性，找到一種較為合適的基于廣域差分的導航定位算法，本文對多種參數(shù)估計方法進行了研究，并結合算例論證了各種算法的實際性能。

4、　　(3)為了突破偽距觀測值精度較低對定位精度的制約，本文引入了載波相位觀測量以彌補偽距觀測量的不足。本文首先提出了一種基于單頻載波相位輔助的廣域差分定位算法，對函數(shù)模型以及隨機模型進行了詳細的分析，并結合算例驗證了方法的有效性。實驗結果表明，引入載波相位后，靜態(tài)定位精度達到了分米級，動態(tài)定位精度達到了亞米級。同時本文還對基于雙頻載波相位輔助的定位算法進行了一定程度的研究，測試結果表明，雙頻非組合模型的定位精度高于單頻模型。
　　

5、(4)廣域差分系統(tǒng)的增強特性主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面這種差分技術提高了用戶的定位精度，是一種對定位性能的增強;另一方面，系統(tǒng)提供的完好性信息是對用戶安全方面的增強，這種增強技術對航空用戶顯得尤為重要。為了完善廣域差分定位及增強技術的理論體系，本文對基于廣域差分系統(tǒng)的接收機自主完好性監(jiān)測技術進行了一定程度的研究。詳細研究了“快照”監(jiān)測算法、廣域差分系統(tǒng)可用性算法以及故障檢測技術，并通過仿真進行了驗證。
　　(5)為了滿足實際工程的