卫星导航系统快速精密定位算法和应用

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1、西北工业大学硕士学位论文卫星导航系统快速精密定位算法和应用姓名：吴冠昌申请学位级别：硕士专业：交通运输规划与管理指导教师：袁建平20070301西北T业人学硕l学位论史摘蛰摘要随着人们对GPS定位技术研究的不断深入，其应用领域已扩展到国民经济的各个方面。单频GPS接收机所提供的基于C／A码测距的标准业务无论从定位精度还是从实时性方面都已无法满足用户越来越高的需求。近年来，随着载波相位快速解算方法的提出和计算机运算能力不断增强，使得高精度和实时性要求能够同时满足，从而发展1：[6GPS载波相位快速精密定位技术。本文研究利用单频

2、GPS载波相位接收机迸行快速精密定位的可行性。主要内容包括：①介绍GPS快速精密定位技术的发展历程以及伴随着该技术的发展而产生的典型算法。包括早期基于静态初始化的准动态精密定位法和天线交换法、用于双频接收机的宽巷解法和快速模糊度搜索法FARA、基于观测数掘相差最小原理的模糊度函数法AFM及最优Cholesky分解法、LAMBDA法幂IILSAST法等。②根据GPS载波相位测量原理，构造GPS载波相位观测模型。通过对观测模型的差分及线性化处理，得出位置解算算法和求解步骤。③解决快速求解整周模糊度问题。把模糊度求解大体分为求模糊

3、度浮点解和模糊度搜索两个步骤。对于浮点解法，文中介绍了基于普通差分GPS的伪距差分法和通过约去位詈参数来提高解算速度的约化序贯最小二乘法；对于模糊度搜索，本文详细介绍并对比了最优Cholesky分解法、LAMBDA法年I]LSAST法等典型方法。④结合上文介绍的各种模糊度解算方法，对比其实现方法和结果，分析其优缺点和各自的适用场合。为下文选择适用于太阳能自动跟踪的算法提供依据。⑤把GPS快速精密定位技术应用于太阳能自动跟踪领域。’建立太阳位胃模型，提出聚能器定姿方案并制定跟踪流程。以跟踪所需的精度和实时性要求为指标筛选相应的

4、整周模糊度解算方法。⑥选取约化序贯最小二乘法和最优Cholesky分解法进行整周模糊度解算仿真实验。分析结果得出结论：用GPS载波相位定位技术实现太阳能自动跟踪在精度和实时性等方面都是可行的且优势明显。关键词：GPS，快速精密定位，整周模糊度，最优Cholesky分解，太阳能跟踪两北丁_业人学硕J：学位论史ABSTRACTWithpeople’SuntiringresearchinGPStechnology,theapplicationsofithaveexpandedinmanyaspectofcivilianeconom

5、y．ThestandardservicesbasedonC，AcodesuppliedbySinglefrequencyGPSreceiversCannotfulfilluser’shigherandhigherrequirementsinprecisionandspeed．Intheseyears，withthedevelopmentofthetechnologyofrapidprecisionpositioningmethodscalledRTK(RealTimeKinematic)andcomputer,therequ

6、irementinprecisionandspeedcanbeachieved．ThispaperdidsomeresearchesinthefeasibilityofsinglefrequencyGPSRTK．Itincludessuchcontents：①In仃oducedthehistoryofGPSRTKtechnologyandsometypicalmethods．ThesemethodsincludeQuasi-Kinematicmethod，AntennaSwappingmethod，FARAmethod，AF

7、Mmethod，OptimizedCholeskyDecomposition，LAMBDAmethod．LSASTmethod．andSOon．②ConstructedtheobservationmodelofGPScarrierphasebasedonthetheoryofGPScarrierphasemeasurement．Thengotthepositionsolvingmethodsandschedule．③SolvingtheproblemofambiguityintegersCanbeseparatedintot

8、wosteps：gettingthefloatsolutionforambiguityintegersandthesearchingmethodsforambiguityintegers．Aboutthefirststep，thispaperintroducedtwomethods．inc