GPS精密单点定位星历和钟差的研究

论文摘要

GPS精密单点定位是利用IGS及其其他数据中心提供的卫星精密卫星星历和精密卫星钟差,以单台GPS接收机采集的非差相位数据作为主要观测值来进行单点定位计算,其精度可达分米级甚至厘米级。本文首先简要介绍了精密单点定位的发展现状和IGS的概述及其产品说明,分析了精密单点定位中获取实时高精度的卫星星历和钟差的重要性。另外介绍了IGS产品的格式说明、精密单点定位的主要误差源以及误差改正模型、GPS精密单点定位的原理等。论文的主要研究内容为:(1)精密星历的研究,详细介绍了两种插值方法和两种拟合方法的数学原理,通过在matlab上编程实现各种方法并对各种方法的结果进行比较,分析了各种算法的特点和优劣,得出这四种方法所插值的结果均能满足单点定位的要求,两种拟合方法在计算阶数相同时无论精度和坐标差都相同。(2)精密钟差的研究,通过在matlab上编程实现三种算法,对不同钟类型(铯、铷)卫星进行内插和拟合,分析了三种算法得出,对于存在很大抖动的卫星钟差,不适合用切比雪夫拟合法。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外发展状况
• 1.3 IGS 概述及产品说明
• 1.3.1 国际GPS 服务（IGS）机构的由来与演变
• 1.3.2 IGS 的现状与产品发展
• 1.3.3 GPS 精密星历文件
• 1.4 本文研究的主要内容和意义
• 2 GPS 精密单点定位原理
• 2.1 GPS 精密单点定位模型
• 2.1.1 GPS 非差观测值方程
• 2.1.2 GPS 非差精密单点定位的观测方程
• 2.1.3 观测方程线性化
• 2.2 GPS 精密单点定位的解算过程
• 3 主要误差源和改正项
• 3.1 与测站有关的误差
• 3.1.1 接收机钟差
• 3.1.2 接收机天线相位中心偏差
• 3.1.3 地球固体潮改正
• 3.1.4 海洋负荷潮汐改正
• 3.1.5 地球自转改正
• 3.2 与卫星有关的误差
• 3.2.1 卫星钟差
• 3.2.2 卫星轨道误差
• 3.2.3 卫星天线相位中心偏差
• 3.2.4 相对论效应
• 3.3 与信号传播有关的误差
• 3.3.1 对流层延迟误差
• 3.3.2 电离层延迟
• 3.3.3 多路径效应
• 4 精密星历和钟差内插方法及其精度分析
• 4.1 数学模型
• 4.2 GPS 精密星历插值方法的比较
• 4.3 GPS 精密钟差插值方法的比较
• 结论
• 参考文献
• 作者简介
• 学位论文数据集