论文部分内容阅读
准确、快速、灵活是GNSS技术发展的主要目标和特点。利用单台接收机进行快速定位是GNSS领域未来重要的机遇和挑战。针对如何利用参考站点的观测数据,为区域范围内的PPP用户提供准确的大气误差先验信息,提升PPP定位效率的问题,本文展开了以下几方面的工作：在分析常用三种精密单点定位模型的函数模型和随机模型的基础上,探讨研究了利用非差非组合模型对站点进行大气误差提取时,各种误差的处理策略及滤波器的详细设置。通过与无电离层组合模型的对比分析,得出利用非差非组合模型进行大气延迟信息提取的相对优势。提出了一种顾及高程差异的对流层延迟区域建模方法(HTIM)。该方法首先利用非差非组合精密单点定位模型对测站的天顶对流层延迟值进行提取。然后依据天顶对流层延迟的时空特性,根据对流层延迟与测站高程之间的关系,利用UNB3m经验模型将对流层延迟值进行分离,得到高程强相关分量和高程弱相关分量。分别对两个分量进行区域内插建模,得到用户站的天顶对流层延迟值。实验结果表明：在高程差异较大的区域,利用少量的稀疏参考站,HTIM模型建模中误差均在0.020m以内。提出了基于卫星穿刺点的改进线性组合模型,采用非差非组合精密单点定位模型提取得到的测站上空各个卫星斜向的电离层延迟值,首先结合IGS发布的DCB文件消除卫星硬件延迟偏差的影响,然后考虑电离层延迟薄层假设理论,利用穿刺点空间三维坐标进行区域内插。实验结果表明,无论在中低纬度还是中高纬度地区,本方法均能利用较为稀疏的参考站点进行区域建模,经过星间差分去除流动站自身接收机硬件延迟偏差和内插引入的系统偏差后,能为流动站提供与实际值偏差0.1m以内的电离层延迟先验值。提出了流动站端的基于区域建模先验信息的非组合星间差分方法。利用区域建模得到的电离层延迟值和天顶对流层延迟先验值,构建非组合星间差分卡尔曼滤波器,消除了流动站接收机硬件延迟偏差和电离层延迟内插系统偏差,从而实现流动站的PPP快速定位。对于流动站用户而言,在保证定位结果的精度的同时,大大缩短定位所需要的收敛时间。利用大气增强信息的非组合星间差分精密单位定位方法,相较于非差非组合模型,可以保证NEU三个方向的收敛到10cm以内的时间均在30分钟内,收敛时间缩短10%以上。在理论研究的基础上,将本文涉及的大气误差提取方法及大气误差建模方法融合到GNSS地面增强系统EarthNet的区域增强PPP服务及可靠性监测服务中,提升本文提出的相关算法的工程应用价值。