隨機(jī)模型對(duì)GPS-BDS聯(lián)合定位精度影響研究.pdf

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

2、工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 隨機(jī)模型對(duì) 隨機(jī)模型對(duì) 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(dǎo) 教 師： 韓保民 教授 協(xié) 助 指 導(dǎo) 老 師 ： 殷海濤 研究員 申請(qǐng)學(xué)位門類級(jí) 別： 工學(xué)碩士 學(xué) 科

3、專 業(yè) 名 稱： 測(cè)繪科學(xué)與技術(shù) 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(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘 要 美國(guó)、俄羅斯、歐盟相繼建立和發(fā)展了 GPS、GLONASS、Galileo 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。 中國(guó)不甘

4、落后， 成功建立了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) （BeiDou Navigation Satellite System，簡(jiǎn)稱 BDS） 。至此，多衛(wèi)星導(dǎo)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(dǎo)航定位領(lǐng)域主要發(fā)展趨勢(shì)之一。 本文針對(duì) GPS/BDS 聯(lián)合定位時(shí)如何確定不同系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)權(quán)比的問(wèn)題， 分析了幾種驗(yàn)前隨機(jī)模型， 包括等比、 衛(wèi)星高度角隨機(jī)模型，驗(yàn)后 PDOP

5、 值分析以及方差分量估計(jì)對(duì)聯(lián)合單點(diǎn)定位精度的影響， 通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)， 提出了一種改進(jìn)的隨機(jī)模型定權(quán)方法，并驗(yàn)證了其優(yōu)越性。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究： （1）利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到 BDS 和 GPS 各自單系統(tǒng)的偽距單點(diǎn)定位精度，得出 GPS/BDS 聯(lián)合定位的可行性條件，分析結(jié)果的可靠原因，并合理解釋。 （2） 總結(jié)各類隨機(jī)模型的優(yōu)缺點(diǎn)，著重討論 GPS/BDS 聯(lián)合定位時(shí)，隨機(jī)模型確定權(quán)矩陣的問(wèn)題。 通過(guò)不同的驗(yàn)前隨機(jī)模型與

6、Helmert 方差分量估計(jì)的組合方法定權(quán)，得到不同精度的定位結(jié)果， 分析在不同的驗(yàn)前隨機(jī)模型初始定權(quán)條件下， 采用 Helmert方差分量估計(jì)方法得到的定位結(jié)果的穩(wěn)定性及可靠性。 （3）通過(guò)對(duì)等權(quán)模型、高度角定權(quán)模型、Helmert 方差分量估計(jì)定權(quán)模型的實(shí)例對(duì)比， DOP 值分析， 指出利用顧及 PDOP 信息的高度角隨機(jī)模型結(jié)合 Helmert 驗(yàn)后估計(jì)的方法，確定組合系統(tǒng)權(quán)矩陣的合理性。 （4）通過(guò)隨機(jī)模型對(duì)偽距單點(diǎn)定位的實(shí)例結(jié)

7、論，分析其在相對(duì)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(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)區(qū)域，我國(guó)的 BDS 偽距測(cè)量精度已與 GPS 處于同一個(gè)量級(jí)，二者聯(lián)合定位擁有相同的精度基礎(chǔ)；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(yàn)前隨機(jī)模型定權(quán)，驗(yàn)前、驗(yàn)后隨機(jī)模型組合確權(quán)的定位結(jié)果得到顯著改善， 其中驗(yàn)前使用基于衛(wèi)星高度角的 PDOP 值微調(diào)權(quán)比結(jié)合驗(yàn)后方差分量估計(jì)的定權(quán)方法定位精度最高，抗差