GPS%2fGLONASS组合定位技术与其在变形监测中的应用.pdf

GPS／GLONASS组合定位技术及其在变形监测中的应用 摘要：进入21世纪以来，日趋激烈的科技竞争和导航定位市场的争夺 Satellite 为全球导航卫星系统(GNSS，GlobalNaVigationSystem)带来了 新的发展：GLONASS复苏，率先结束了只有GPS可用的局面；同时， 源。可见卫星数几乎成倍的增加，以及其覆盖范围的扩大，必将带来定 位精度、效率与可靠性的提高，由此，如何组合不同卫星系统，如何通 过更加具体地研究各系统间的差异，精化定位、定权模型，怎样在变形 监测等传统定位方式受限的应用领域发挥组合定位的优势等问题重新成 为业界研究的热点。 论和技术，并从模型误差处理的角度分别讨论了随机模型和函数模型的 精化处理，最后在变形监测应用中测试了组合定位的效果，验证了其相 对于单GNSS的优势。 本文主要的研究内容如下： 型，分别给出了单点、相对定位的数学公式和组合流程；对GPS 和GLONASS的广播星历精度进行对比分析；利用广播星历实现 GPS／GLONASS组合定位； (2、)合理定权是发挥组合系统优势的关键，由于不同卫星系统的定义以 及实现水平存有差异，其观测精度往往不同。所以以结合先验和验 后信息为思路，提出组合定位综合随机模型，其基于多误差源的综 合先验权阵，利用方差分量估计和稳健估计等验后手段，精化组合 定位随机模型，以此给出初步的组合定权方案： (3、)准确的函数模型是获得高精度组合结果的前提，由于GNSS误差源 的多样性和复杂性，函数模型误差难以避免，其在组合定位时通常 表现地更为明显，最小二乘参数估计以及Helmert方差分量估计因 系统误差而偏离观测值残差为偶然误差的基本假设，严重影响最终 组合定权及定位的效果，因此，基于半参数估计原理，尝试调整组 合定位数学模型，以各系统的观测残差趋于零均值正态分布为思 路，探讨组合定位中函数模型的精化； (4)分析了组合定位对数据处理软件的需求，利用C++开发了兼容 II 函数库，并且所开发函数库可扩展支持Galileo系统； 变形监测应用中相对于单GNSS的优势。 数估计；变形监测 分类号：P228 III GPS／GLoNASScombined andits positioningtechnology ● ● ■● J● 1■■ J● ●J lndeIOrmatlon aDDIlCatlon monltorln2 Abs订act：Sincethe ofthe21st intense beginning century，theincreasin91y in and markethas new competitionscience，teclulologynavigation brought forthe Global Satellite deVel叩ments Navigation Satellite of takesthe GLONASS，which Navigati