北斗导航系统精密单点定位技术研究

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1、北斗导航系统精密单点定位技术研究付婧雯2016年1月中图分类号：TN952UDC分类号：621.396.9北斗导航系统精密单点定位技术研究作者姓名付婧雯学院名称信息与电子学院指导教师李加琪讲师答辩委员会主席崔嵬教授申请学位工学硕士学科专业信息与通信工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月TheResearchonPrecisePointPositioningofBeidouNavigationSatelliteSystemCandidateName：JingwenFuSchoolorDepartment:School

2、ofInformationandElectronicsFacultyMentor:Doc.JiaqiLiChair,ThesisCommittee：Prof.WeiCuiDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：InformationandCommunicationEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan,2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的

3、研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要精密单点定位是一种高精度的定位技术，只需全球少量观测站解算的精密卫星轨道和卫星钟差产品，即可实现全球静态厘米级，动态分米级的定位服务。目前，精密单点定位技术的研究多基于GPS或GLONASS。我国正在自主建设的北斗导航卫星系统，现已正式开通亚太地区的测

4、距、授时服务。作为战略性新型产业，北斗卫星导航系统在保障社会安全、国家经济建设、促进国家信息化发展等方面发挥着重要作用。未来北斗系统应用的主要模式是基于载波相位观测值的高精度定位技术。本文对精密单点定位的关键技术进行了系统研究，提出可行的精密单点定位方案，对北斗系统精密单点定位应用进行了实验与分析。本文的研究成果包括以下几个方面：（1）阐述了精密单点定位的基础理论，系统的研究了精密单点定位数据处理中数学模型的建立、误差改正、周跳探测、扩展Kalman滤波估计、模糊度固定算法等关键技术的原理、特性和实现方法。（2）针对传统扩展Kal

5、man滤波方法的不足，使用正向滤波与反向滤波结合的方式加以改进，提高参数估计的精度。本文对该算法进行了仿真实验和分析，成功应用于北斗系统的精密单点定位中。（3）针对传统无电离层组合模型模糊度参数的非整数特性，本文基于整数钟法分离实数模糊度的FCBs，首先将其宽巷组合的模糊度固定为整数，进而固定无电离层组合的模糊度，改善了定位解算的估计精度。（4）本文开发了一套从数据文件读取、原始数据预处理、误差改正、扩展Kalman滤波估计、模糊度求解到定位结果输出的的数据处理软件，借助北斗地面观测站的原始数据，对算法性能和软件功能进行了验证和分

6、析。关键词：精密单点定位；北斗导航系统；无电离层组合；扩展Kalman滤波；模糊度IAbstractThetechnologyofPPP(PrecisePointPositioning)possessesthecharacteristicofhighaccuracy.Withtheprecisesatelliteorbitandsatelliteclockoffsetproductsofglobalseveralobservationstations,PPPcanachievethepositioningaccuracyofcen

7、timeterinstaticmode,accuracyofdecimeterindynamicmode.ThemajorityoftheresearchonPPPatthepresentisbasedonGPSorGLONASS.BDS(BeidouNavigationSatelliteSystem)isdevelopedbythegovernmentofChina,beginningtoofferthepositioningandtimingserviceforAsia-Pacificregion.Asthestrategic

8、industry,BDSplaysavitalroleintheprotectingthesocialsecurityandeconomicconstructionandpromotingtheinformatizationdevelopment.