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VRS系统流动端模糊度的快速解算

作　者: 王诚
导　师: 杨帆
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 虚拟参考站(VRS) 最小二乘估计 OTF Cholesky分解 LAMBDA 正则化
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 52次
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内容摘要

VRS系统流动端实时高精度定位采用载波相位站星双差观测方程解算,其中双差模糊度的浮点解估计方法是基础,双差模糊度快速搜索算法是关键。本文在此基础上讨论了相位周跳的探测与修复,站星双差观测方程及其线性化等问题,并采用最小二乘算法解算双差整周模糊度浮点解和协方差阵。在解算过程中,对模糊度协方差法进行了讨论和研究,尤其是对LAMBDA方法做了详细的分析,并针对降相关性变换过程中出现的病态Z变换提出了正则化的改进方法,通过实验对本文的方法进行分析,快速固定整周模糊度,最终实现VRS流动端模糊度实时固定;详述如下:(1)对GPS相位观测方程进行线性化,并推导站星双差观测方程,给出了双差观测方程解算的最小二乘估计模型。(2)研究了协方差优化Cholesky分解方法,实现模糊度的快速搜索。分析了整数最小二乘模糊度降相关平差法(LAMBDA),采用Cholesky分解和联合Z变换实现降相关性。(3)针对LAMBDA方法出现的病态变换,本文提出协方差阵正则化法:降相关性整数变换前对协方差阵Tikhonov正则化,有效地提高了双差模糊度解算的可靠性,减少解算历元数。对文中的算法进行程序实现,并通过实验数据验证了算法的可行性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 引言  9-10
  1.2 VRS 技术概述  10-11
  1.3 双差整周模糊度解算的研究概况  11-13
  1.4 本文研究的主要内容和意义  13-15
2 周跳的探测与修复方法  15-19
  2.1 电离层残差法  15
  2.2 经典的伪距/相位组合法  15-16
  2.3 三差法  16-18
    2.3.1 根据三差法观测方程中的常项数来探测和修复周跳  16-17
    2.3.2 根据三差法观测值的残差来探测、修复周跳  17-18
  2.4 算例分析  18-19
3 GPS 差分定位原理  19-28
  3.1 GPS 观测方程  19-21
    3.1.1 伪距观测方程  19-21
    3.1.2 载波相位测量的观测方程  21
  3.2 差分GPS  21-24
    3.2.1 站间单差  21-23
    3.2.2 站星双差  23-24
  3.3 观测方程的线性化  24-28
    3.3.1 测码伪距观测方程线性化  24-25
    3.3.2 载波相位观测方程的线性化  25-26
    3.3.3 双差观测方程线性化  26-28
4 最小二乘估计模糊度浮点解  28-33
  4.1 标准最小二乘估计  28-29
  4.2 加权最小二乘估计  29-30
  4.3 模糊度浮点解最小二乘估计  30-33
5 双差模糊度OTF 解算的数学模型介绍  33-40
  5.1 OTF 解算的基本原理  33-34
  5.2 最小二乘模糊度搜索法  34-37
  5.3 模糊度协方差法  37-40
6 VRS 系统流动端双差整周模糊度的快速解算  40-48
  6.1 双差模糊度协方差方法的优化Cholesky 分解算法  40-43
  6.2 双差模糊度的整数最小二乘降相关性搜索算法  43-48
    6.2.1 浮点模糊度的降相关性处理  44-46
    6.2.2 整数Z 病态变换及正则化法  46-48
7 程序实现与实验分析  48-58
  7.1 模糊度浮点解的位置参数精度分析  48-49
  7.2 优化Cholesky 分解算法结果分析  49-51
  7.3 整数最小二乘模糊度降相关平差法实验结果分析  51-52
  7.4 模糊度固定解的位置参数精度分析  52
  7.5 正则化后整数最小二乘模糊度降相关平差法实验结果分析  52-56
    7.5.1 Z 病态变换及正则化法  52-55
    7.5.2 正则化后LAMBDA 方法实验结果分析  55-56
  7.6 三种方法Ratio 值比较分析  56
  7.7 模糊度固定后单历元观测值定位精度分析  56-58
结论  58-59
参考文献  59-61
作者简历  61-63
学位论文数据集  63-64

VRS系统流动端模糊度的快速解算

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