gnss实时动态周跳探测与修复方法研究

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1、国内图书分类号：P228国际图书分类号：528．2密级：公开西南交通大学研究生学位论文GNSS实时动态周跳探测与修复方法研究本文获国家自然科学基金项目(41274044)的资助年级2Q!!级姓名龙塞露申请学位级别工堂亟±专业态垫塑9量堂皇塑』量工猩一指导老师箧丞良麴援二零一四年五月ClassifiedIndex：P228U．D．C：528．2SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisfIIIIlUlIIIIIIIIIIIIlY2576267RESEARCHONCYCLESLIPDETECTIONANDCOI己RECTl

2、0NOFGNSSREAL．TIMEDYNAMICDATASurpportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(41274044)Grade：2011Candidate：LongJialuAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpecialty：GeodesyandSurveyingEngineeringSupervisor：·Prof．XiongYongliangMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部

3、门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d，使用本授权书。(请在以上方框内打“v”)学位论文作者签名：乏西舞露指导老师签名：多享影日期：别中午，月巧旧日期：7,q降}月哆侣西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．传统Kiflman滤波法需要较高的采样率，对连续周跳不敏感，受原始观测值中大气延迟、多路径效应等误差影响较

4、大，一般情况下滤波法对大周跳的探测可靠性较高，但只能进行事后处理，实际应用中有诸多的局限性。针对以上问题，本文对标准Kalman滤波法进行了改进，联合三阶多项式平滑法有效地利用了当前估计数据及先验信息，实现了实时周跳的探测与估计，还能正确定位连续周跳发生的位置。在较高采样率的情况下，该方法能够实时探测出大于2～3周的周跳，并准确修复，一定程度上改善了滤波法的探测能力和探测范围。2．针对改进后的Kalman滤波法和电离层残差法各自的不足及长处，提出了联合Kalman滤波和电离层残差组合的实时探测法，该方法原理简单、易于实现，不仅能正确识别单周跳、多周跳和连续周跳，还能

5、正确识别一些特殊周跳组合，若观测数据采样间隔较小，则该方法能有效探测出1周以上的周跳。3．实时探测法对小周跳十分敏感，基于这一点，在识别出周跳后即时修正滤波残差及先验信息，并对周跳进行估计和修复。这样不仅能实时探测与修复静态测量情况下的周跳，还能较好地处理动态测量中发生的周跳，具有一定的实用性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除艾中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。

6、学位论文作者签名：礞艮日期：劢，午．户、万西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要周跳是影响GNSS载波相位测量精度的重要因素之一，特别是在GNSS实时动态定位中，一种可靠的周跳探测与修复方法显得尤为重要。本文从单频和双频方法入手，系统分析和验证了多种探测方法的有效性和局限性，并针对实时动态数据处理，改进了部分周跳探测方法，以达到实时探测与修复非差载波相位周跳的目的。本文首先以GPS现代化后三频载波相位观测值为基础，阐述了载波相位观测值线性组合的一般形式，并对组合观测值的观测噪声、电离层折射影响因子及组合观测值的特性进行了分析；基于载波相位测量的原理，阐述了周跳的起

7、因和特性，并讨论了构造检验量的思路和标准，以及常见检验量。其次简要分析了单频非差方法中的高次差法和Kalman滤波法，双频非差方法中的电离层残差法、伪距相位组合法及Melbourne．WUbbena组合法，通过实验验证了各个方法的探测效果及其局限性，并详细分析了各自的应用范围等。针对传统KalIIlall滤波法的局限性，本文对滤波法进行了改进，结合三阶多项式平滑有效地利用了待估数据及先验信息，实现了周跳的实时探测与估计。采用滤波改进算法和电离层残差法，分别对实测静态钡8量数据与动态测量数据进行测试分析比对，试验结果表明：滤波改进算法可探测3周以上的非差载波相位周