利用精密单点定位法准实时估计BDS天顶对流层延迟

摘要

BDS已经具备了向亚太地区提供导航、定位和授时服务的能力，因此，开展利用PPP准实时估计BDS ZTD的理论和实验研究对促进BDS在即时天气预报中的应用具有重要的现实意义。以PPP的基本理论为基础，详细讨论了各项误差源的改正措施及参数估计方法。在准实时估计ZTD时，应当使用与BDS轨道和钟差产品配套的天线相位中心改正模型，固定测站坐标可以提高BDS ZTD估值的稳定性。针对PPP数据处理中存在的系统模型不确定、易受外界不良信号干扰的问题，提出一种将渐消记忆滤波和基于验后残差的稳健式抗差滤波相结合的新算法，并将遗忘因子扩展为遗忘矩阵。实验结果表明，新算法能够明显加快定位的收敛速度，为实时获取高精度的BDS ZTD提供了一个新的计算思路。
　　以全球45个MGEX跟踪为例，开展了利用非差网解法准实时估计BDS/GPS钟差的实验。实验结果表明，三类BDS卫星钟差的估计精度均在0.04～0.08ns之间，略低于GPS卫星的钟差精度。最后以未参与准实时钟差估计的MGEX跟踪站为例，开展了利用非差PPP准实时估计BDS ZTD的实验。实验结果表明，模拟实时解算的BDS ZTD的RMS和STD分别优于15mm和14mm，满足水汽反演的精度要求。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 精密单点定位研究现状

1．2．2 天顶对流层延迟估计的研究现状

1．2．3 北斗卫星导航系统研究现状

1．3 主要研究内容

1．4 技术路线

2 精密单点定位数学模型及误差改正

2．1 非差观测方程及其组合

2．1．1 非差观测方程

2．1．2 观测方程线性组合

2．2 精密单点定位数学模型

2．2．1 函数模型

2．2．2 函数模型线性化

2．2．3 随机模型

2．3 精密单点定位的主要误差源及改正策略

2．3．1 与卫星有关的误差

2．3．2 与传播路径有关的误差

2．3．3 与接收机有关的误差

2．4 影响天顶对流层延迟估计因素的实验分析

2．4．1 BDS卫星天线相位中心

2．4．2 轨道和钟差

2．4．3 测站坐标

2．5 小结

3 参数估计

3．1 最小二乘

3．1．1 最小二乘配置

3．1．2 最小二乘消去法

3．2 卡尔曼滤波

3．2．1 标准卡尔曼滤波

3．2．2 渐消抗差卡尔曼滤波

3．2．3 算例与分析

3．3 小结

4 BDS卫星钟差准实时估计

4．1 估计策略

4．2 精度评定方法

4．2 钟差精度分析

4．3 小结

5 BDS天顶对流层延迟准实时估计

5．1 估计模型

5．2 估计策略

5．3 实验分析

5．3．1 几何构型分析

5．3．2 精度分析

5．4 小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

作者简历

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