GPS观测数据的周跳探测与修复研究开题报告.doc

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1、长安大学毕业设计（论文）开题报告表课题名称GPS观测数据的周跳探测与修复研究课题来源省部级重点课题类型专题研究指导老师王利学牛姓名刘锤2604050308测绘工程一、课题的研究意义和国内外发展状况作为GPS数据处理的重要内容，周跳的探测一頁是GPS相位观测数据预处理中比较棘手的问题。如果周跳未能被准确探测到或未得到有效修复，势必影响到模糊度的确定以及GPS定位的精度。周跳的探测与修复可为示续的数据处理提供“干净”的数据源，一种正确、高效的周跳探测与修复方法可以为正确地求解模糊度、得出高精度的定位结果奠定基础。定位精度主要与两个因素有关…，GPS接收机接收数据的分辨

2、率是其屮Z—。它主要取决于相位观测噪声水平。忖前的接收机分辨率祁能达到1%码元长。周跳探测与修复的基本思路就是通过合理的数据处理，得出精确反映周跳变化的检测量序列，从检测帚序列屮探测出周跳发生的位置和大小并修复，最后将周跳改正后的数据序列参与解算。目前已有多种常用的周跳探测与修复方法，GAMIT.GIPSY—OASIS（简称GIPSY）和BERNESE软件屮也提岀了各自的周跳探测与修复方法。在GPS定位过程屮，主要可以通过载波相位观测和码观测进行定位，两种观测方法各冇优点和不足。码观测不存在模糊度问题，但是其观测精度较低；载波相位观测精度比码观测高，可以达到亳米级

3、的精度，但是载波相位观测屮存在模糊度问题。模糊度包括初始模糊度和周跳两部分内容。GPS卫星的周期为llh58min,一天有两次过天顶，两次过天顶的时间河隔较长，信号、传播路径、接收机等环境就有所变化，卫星第二次过天顶时模糊度也需要初始化，因此一天至少要解算两个初始模糊度。初始模糊度是一个未知数，可以在参数解算屮得到浮动解，然示采用一定的方法获取其固定解，再将模糊度固定解冋代求其它未知参数，这是模糊度解算的基本思路。在周跳未知的情况下求解初始模糊度是很困难的。周跳是信号接收过程屮由于某些原因而导致信号接收屮断，在整周数处失去了一些记录的现象。为了在GPS载波相位进行

4、羌分定位屮能达到毫米级的精度，必须保证观测数据中没冇周跳。因此,正确探测与修复周跳是GPS数据处理中的一个关键问题。H前已经提出很多冇关周跳探测与修复的方法，大多是从观测屮获得某种检验量，通过检验最的平滑性来探测与修复周跳。在GPS数据处理过穆屮，周跳探测比周跳修复容易得多。周跳修复涉及到时刻跳示相位整周数的准确值的确定。一般来说，当站间和/或星间钟差已知的情况下，周跳修复就比较容易；双频数据间的周跳修复比单频数据容易；后处理模世下数据的周跳修复比实时数据处理时周跳修复容易。li前使丿IJ的周跳探测和修复的常川方法主要有：芳分法、宽带（WL）和伪距组合法、电离层组

5、合法、多项式拟合法、动态模世法和站间或星间养分法。木论文将针对双频观测值来讨论GPS观测数据中的周跳探测与修复问题，主要研究高次羌法、伪距载波相位组合法，载波相位变化率法。二、课题的研究内容和方法利用GPS测量的大量原始数据，作为研究GPS观测数据屮的周跳探测与修复的基础数据，以及部分商用GPS数据处理软件，通过对这些数据的整理、计算和分析，提出GPS观测数据屮周跳探测与修复的解决方案。论文主要内容如下：1、详细探讨了利用高次差法、伪距载波相位组合法,电离层残羌法进行GPS观测数据的周跳探测与修复的基木理论；2、阐述高次并法、伪距载波相位纽•合法，电离层残斧法进行

6、GPS观测数据的周跳探测与修复的实验及结果分析；3、验证高次羌法、伪距载波相位纽•合法，电离层残弄法讲行GPS观测数据的周跳探测与修复方案和程序的可靠性；4、得出木次探讨的一些结论。三、课题的阶段安排第一阶段：到图书馆、资料室以及互联网上查阅与课题有关的学术杂志、简报、说明书等文献资料和书籍。第二阶段：认真学习杳阅的资料，掌握周跳探测与修复的相关理论，清楚周跳探测与修复的基木思路。第三阶段：通过合理的数据处理，得出精确反映周跳变化的检测量序列，从检测量序列屮探测出周跳发生的位置和大小并修复，最后将周跳改止后的数据序列参与解算。第四阶段：进行资料的報理，撰写毕业论文

7、。四、作业时间安排4月01口〜4月09U4月10U〜6月04口6月05日〜6月10日6月11口〜6月12日1调研、查阅相关文献和资料，撰写开题报告2研究、设计、上机、撰写毕业论文3指导教师评阅论文4毕业论文答辩五、预期结果针对木次课题的研究，在理论上预期可以完成差分法、多项式拟合法、以及在精密单点定位屮的双频GPS数据的周跳探测与修复的解决方案；在应用上，预期能针对GPS接收机所采集的数据，以及部分商用GPS数据处理软件，通过对这些数据的整理、计算和分析,得出精确反映周跳变化的检测量序列，从检测量序列中探测出周跳发生的位置和大小并修复，最示将周跳改正示的数据序列参

8、与解算。六