空间大地测量数据融合理论与算法研究-大地测量学与测量工程专业毕业论文.docxVIP

I I PAGE PAGE IV 摘要 目前空间大地测量技术主要有四种：激光测卫（SLR）、甚长基线干涉测量（VLBI）、 全球定位系统（GPS）以及多普勒和射电技术综合卫星定轨（DORIS），其中 GPS, SLR 和 DORIS 是卫星技术，由于它们均可确定地面站网坐标、地球自转参数、对流层参数 等，因此它们是解算、监测和维持地球参考框架必不可少的技术。本文主要研究了基于 SINEX 解的 GPS/VLBI/SLR/DORIS 数据融合理论与方法，对多模 GNSS 系统的数据融 合进行了初步探讨，并针对对流层时间序列的综合方法进行了深入研究。论文的主要成 果和贡献如下： 1．基于 IGS 各分析中心发布的 SINEX 解产品，在考虑其系统误差和权因子的基础 上进行测站坐标和 ERP 参数的综合，给出了与 IGS 最终产品精度相当的组合结果。针 对极移参数提出了一种基于多项式拟合残差定权的快速组合方法，并与 SINEX 解组合 结果进行了精度比较。 2．针对对流层产品组合，在综合前人研究的基础上提出了一种基于对流层时间序 列的高精度 Kalman 滤波组合方法，该方法将抗差 Kalman 滤波和方差分量估计相结合， 可以获得事后或实时的对流层组合解，计算结果表明，其精度可达 0.85mm。 3．研究比较了基于原始观测值融合和法方程融合的多模 GNSS PPP 算法与实现，重 点探讨了时空基准统一和不同导航系统权重的确定。计算结果表明：两种方法都取得了 比单一系统更高的定位精度，基于法方程融合的 PPP 计算效率要高，在调整不同系统间 的权比方面也更为灵活，因此具有更高的融合精度和可靠性。 4．研究了联合 GPS/VLBI/SLR/DORIS 确定测站坐标和 ERP 的理论与方法，深入探 讨了不同空间技术数据融合中的一些关键技术问题，初步实现了利用四种空间技术联合 解算地球参考框架，将解算出的站坐标、速率和地球自转参数与 ITRF2008 对应的框架 点坐标进行了比较，同时进行了内符合检验。结果表明：本文组合结果与 ITRF2008 结 果吻合较好，可获得高精度的测站坐标、速度场以及 ERP 产品。 本文涉及的计算量较大，并针对所提出的方法，通过了大量实测数据进行了验证、 比较和分析，得出了一些有益的结论和建议，论文成果对空间大地测量数据融合和地球 参考框架的维持与精化具有一定的参考和借鉴意义。 关键词：GPS，ERP，SINEX，法方程，最小约束，对流层，参考框架，速度场 Abstract Nowadays There’re mainly four kinds of space geodesy techniques: SLR, VLBI, GPS and DORIS. GPS, SLR and DORIS are satellite techniques, as they can all determinate the station coordinates, ERPs and Troposphere parameters, they are necessary techniques for computing, monitoring and maintaining the ITRF. On this paper, we mainly focus on the principles and methods of GPS, VLBI, SLR and DORIS inter-technique and intra-technique solution combination and multiple GNSS data fusing based on SINEX files, and also make preliminary research on algorithms of multi-GNSS data fusing as well as deeply research on the methods of troposphere time-series. The main work and contributions are summarized as follows: Based on the IGS analysis-center SINEX products, we do research on the combination of station coordinates and ERPs considering its systematic errors and relative weight factor, and have results in accordance with IGS final pr