GPS仪器检校理论的研究以及基准站检校数据管理系统的开发

摘要

随着科学技术和测绘事业的发展,全球定位系统(Global Positioning System)已经广泛应用于生产实践和科学研究等方面,它能在全球范围内向任意多用户提供高精度、全天候、连续实时的三维测速、三维定位和时间基准,从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题,满足了各种用户的需求.为了能使GPS食品高精度的导航和定位,定期的仪器检验是必需的.该文以同济大学GPS检验中心的各种接收机的检验数据为依托,对GPS接收机内部噪声、接收机天线相位中心稳定性、基线检验等方面进行了深入的研究和探讨,并且利用数据库知识和面向对象程序设计语言(Visual C++6.0)开发了一套独立的GPS基准站检校数据管理系统,该系统的人机界面设计良好,操作简便、直观,稳定性好.对该课题研究的主要目的是:(1)、深入探讨和分析GPS仪器误差产生原因及其规律性,建立各检校项目检校的方法的方法和数学模型;(2)、根据不同单位GPS仪器检校的要求,(如静态检校、PTK检校、信标机检校等)研究和开发不同的检校方法和步骤;(3)、探讨GPS仪器检校适合的观测时间;(4)编写GPS检定数据处理软件;系统完成后,经过多次实际数据的运行和测试,基本实现了检校数据根据日期、单位、仪器类型等进行查询和检索,检测数据的计算、检测结果的视图显示、报表打印、GPS观测数据及其相关信息、数据备份等功能,可供实际应用.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1前言

§1.2 GPS的主要应用

§1.3当前GPS技术的新发展

§1.4研究课题的提出和本课题的主要工作

1.4.1研究课题的提出

1.4.2本课题的主要工作

§1.5本课题研究的内容和意义

第二章GPS测量的误差来源和影响

§2.1前言

§2.2与卫星有关的误差

2.2.1轨道误差

2.2.2卫星钟差

§2.3与信号传播有关的误差

2.3.1电离层误差

2.3.2对流层误差

2.3.3多路径误差

§2.4与GPS接收机有关的误差

2.4.1接收机钟差对GPS定位的影响

2.4.2仪器内部噪声对GPS定位的影响

2.4.3天线相位中心偏差对GPS定位的影响

2.4.4接收机的位置误差

§2.5不确定度的概念及评定方法

2.5.1测量中可能导致不确定度的来源

2.5.2不确定度的种类

2.5.3不确定度的评定与计算

2.5.4合成不确定度

2.5.5扩展不确定度

§2.6小结

第三章GPS接收设备的检验

§3.1前言

§3.2GPS接收设备的检验

3.2.1GPS接收设备的一般性检验项目

3.2.2 GPS接收设备的全面性检验项目

3.2.3附加检验内容

§3.3小结

§4.1前言

4.2.1评定要求

4.2.2校准方法

4.2.3标准差的计算方法

4.2.4测距标准差a和b示值的标准不确定度评定

§4.3GPS接收机测量不确定度的一般评定

§4.4GPS接收机静态检验方法与数学模型

4.4.1接收机内部噪声检验方法与数学模型

4.4.2天线相位中心偏差检验方法、数学模型和精度评定

4.4.3短基线校准(直接比较法)

§4.5 GPS接收机动态检验方法与数学模型

4.5.1 RTK技术

4.5.2 RTK(动态)检验

§4.6 GPS接收机噪声对天线相位中心检测的影响分析

4.6.1零基线检测数据的分析

4.6.2结论

§4.7小结

第五章GPS检校数据信息系统的可视化软件开发

§5.1前言

§5.2系统设计

§5.3系统功能分析

§5.4系统功能模块设计

§5.5数据库结构设计

§5.6程序编译及运行步骤

§5.7小结

第六章总结

§6.1本文的主要工作及成果

§6.2待完善的工作

参考文献

致谢

发表论文、科研项目及获奖情况

附录