基于GNSS接收机高频逐历元相位差的数据质量分析

摘要

高质量的观测数据是实现高精度导航与定位的基础。需要对数据进行质量分析以此保证监测CORS系统的性能、保证高精度的定位。但是，常用的指标不能反映实际的GNSS相位的质量。所以，提出采用高频相邻历元相位差来反映GNSS数据质量的方法。基于此，本文所做的主要工作和成果如下：
　　（1）提出了利用高频逐历元相位差方法来反映GNSS数据质量的原理与方法。推导了逐历元相位差的计算公式；定义了各方向上的上界值、下界值；给出了异常值识别方法与准则。通过C#编程语言实现该算法。
　　（2）研究相位数据质量的影响因素。在探究过程中，控制相同变量，分别研究星历、频率及测站纬度对相位数据质量的影响。得出利用广播星历与精密星历分析相位数据质量得到的结果相当；利用单频数据与双频数据分析相位质量结果类似；而不同纬度的测站的相位数据质量不同。
　　（3）利用TEQC软件分析常用的数据质量指标，得出三个测站的L1伪距多路径效应MP1最大值为0.46，最小值为0.15；L2伪距多路径效应MP2最大值为0.60，最小值为0.15；L1载波的信噪比的SNR1最大值为48.84，最小值为43.83；L2载波的SNR2最大值为44.15，最大值为27.44；O/slips均大于670。根据数据检测的经验值，可知本次选用的站点的数据质量均满足上述要求。
　　（4）利用Bernese软件分析该方法的可行性及可靠性，将通过该方法获得的结果与Bernese解算结果对比，实验表明，两个软件得到的各个方向的时间序列相关系数范围在0.6-0.7之间，说明利用该方法评估数据质量较为可靠。

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摘要

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 导航系统发展现状

1.2.2 数据质量评价的研究现状

1.2.3 PPP研究现状

1.3 研究内容

1.4 本章小结

2 GPS精密单点定位基础及常用数据质量指标

2.1 GPS测量原理

2.2 GPS定位主要误差源和改正方法

2.2.1 与卫星有关的误差

2.2.2 关于卫星信号传播的误差

2.2.3 与接收机有关的误差

2.3 常用的数据质量指标

2.3.1 多路径效应

2.3.2 周跳探测与修复

2.3.3 信噪比

2.4 本章小结

3 利用高频逐历元相位差反映数据质量的方法研究

3.1 最优值估计

3.1.1 最小二乘法

3.2 利用高频逐历元相位差反映数据质量的原理及方法

3.3 本章小结

4 相位数据质量的影响因素分析

4.1 星历对相位数据质量的影响

4.2 载波频率对相位数据质量的影响

4.3 测站对相位数据质量的影响

4.4 本章小结

5 利用高频逐历元相位差反映数据质量的软件结果验证

5.1 基于TEQC软件的数据质量验证

5.2 基于Bernese软件的静态模拟动态结果验证

5.2.1 Bernese软件的静态模拟动态PPP结果

5.2.2 不同软件处理的相位差结果对比

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间主要成果