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电离层延迟对单频GPS点的影响及改正方法研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2018年第3期43卷 471-477页

作者：张超戴吾蛟石强曾凡河匡翠林中南大学测绘与遥感科学系湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室

电离层延迟是单频GPS地面沉降监测点的最主要误差源,如何削弱该误差的影响是提高单双频混合地面沉降监测系统精度的关键。采用中国广州南沙单双频混合GPS地面沉降监测网数据进行处理分析,结果表明,在低纬度地区即使基线较短,电离层延迟... 详细信息

电离层延迟是单频GPS地面沉降监测点的最主要误差源,如何削弱该误差的影响是提高单双频混合地面沉降监测系统精度的关键。采用中国广州南沙单双频混合GPS地面沉降监测网数据进行处理分析,结果表明,在低纬度地区即使基线较短,电离层延迟对单频GPS监测精度影响仍然较大,影响程度随基线长度增加而增大,而且在时间域上有明显的季节性变化规律:2、3月份与8、9月份电离层影响较为显著。利用双频点数据从观测值域对单频点电离层延迟误差进行改正,监测精度提高了57%,改善效果明显。

关键词：单频GPS 地面沉降监测电离层延迟单双频混合

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基于时间差分的单机单频伪距定位及应用

基于时间差分的单机单频伪距定位及应用

作者：曾凡河中南大学

学位级别：硕士

GPS作为新一代的卫星定位系统已在各行各业中得到了广泛的应用。尤其是单频GPS以其低廉价格迅速得以普及,在工程地质测绘、土地资源调查等领域中的应用越来越广泛。对于精度要求在米级的工程应用,为了快速、高效完成任务,往往采用一台... 详细信息

GPS作为新一代的卫星定位系统已在各行各业中得到了广泛的应用。尤其是单频GPS以其低廉价格迅速得以普及,在工程地质测绘、土地资源调查等领域中的应用越来越广泛。对于精度要求在米级的工程应用,为了快速、高效完成任务,往往采用一台接收机进行单点定位。因此,对单频单机定位进行研究具有重要的实际应用意义。但用一台单频GPS进行定位,尤其是单频伪距单点定位时,由于受卫星轨道误差、卫星钟差、对流层、电离层延迟、多路径、卫星几何分布以及伪距高噪声等多种误差影响,定位精度较差而且不稳定。为了提高单频单机定位的精度及稳定性,本文对单频伪距定位的对流层延迟、电离层延迟、单机坐标时间差分定位及应用进行了系统研究。本文主要内容有:1.系统地分析比较了现有的对流层延迟改正模型及映射函数,采用一种简单实用适于GPS单点动态定位气象参数的获取方法,并用实际观测数据了验证这种方法在计算对流层折射改正的有效性。2.系统分析比较了适用于单频单点定位的电离层延迟改正模型,并通过实验分析比较了IGS的快速电离层产品与Klobuchar模型对单点定位精度的影响,验证了IGS的快速电离层产品能显著改善单频伪距单点定位的精度。3.在系统分析GPS测量的随机模型的基础上,引入一种顾及随机模型电离层残差改正方法,通过对三种随机模型计算方案(等权模型、截止高度角等权模型及高度角随机模型)的实验结果分析,高度角随机模型能显著提高单点定位精度及稳定性,有效削弱电离层残差的影响。4.将单机时间相对定位的闭合差改正方法运用到单个GPS接收机单点定位结果的改正上,提出了一种基于闭合差改正的单机坐标时间差分定位方法。实验验证了该方法能有效提高单机单点定位的平面坐标及高程精度。5.将基于闭合差改正的单机坐标时间差分定位方法应用到边长及面积测量中,实验验证了该方法能提高边长及面积测量精度。6.利用matlab开发了一套单频GPS伪距单点定位软件。利用该软件结合单机坐标时间差分闭合差改正方法对采集的实验数据进行了计算分析,结果表明单机单频伪距定位的精度及稳定性得到有效提高,在工程地质测绘、土地资源调查等领域中具有良好的应用前景。

关键词： GPS 单频伪距单点定位时间差分闭合差改正

GPS监测高层建筑在台风载荷下的动态响应特征

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大地测量与地球动力学 2012年第6期32卷 139-143页

作者：匡翠林张晋升曾凡河戴吾蛟中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

研究基于GPS单历元动态定位技术监测高层建筑风致响应的方法及数据处理技术。工程监测结果表明,台风情况下GPS观测的伪静态变形与风载信息相吻合,利用GPS动态位移推导的振动加速度与加速度器观测值一致,而基于GPS观测位移信息识别的建... 详细信息

研究基于GPS单历元动态定位技术监测高层建筑风致响应的方法及数据处理技术。工程监测结果表明,台风情况下GPS观测的伪静态变形与风载信息相吻合,利用GPS动态位移推导的振动加速度与加速度器观测值一致,而基于GPS观测位移信息识别的建筑三个主模态参数与基于加速度器观测的加速度信息识别的参数相同。

关键词： GPS 高层建筑风致响应台风动态定位技术

顾及RPDOP值的GPS变形监测抗差Kalman滤波

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大地测量与地球动力学 2014年第1期34卷 100-103页

作者：张超戴吾蛟曾凡河潘家宝中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南省精密工程测量与形变灾害监测重点实验室长沙410083

在GPS变形监测中,受周跳、多路径效应、衍射以及卫星图形结构的影响,位移观测值中常含有粗差,而卫星图形结构并不是一个定位误差源,其对定位精度的影响实质是导致定位解算时法方程的不稳定。为此,将GPS精密定位中的相对定位几何精度因... 详细信息

在GPS变形监测中,受周跳、多路径效应、衍射以及卫星图形结构的影响,位移观测值中常含有粗差,而卫星图形结构并不是一个定位误差源,其对定位精度的影响实质是导致定位解算时法方程的不稳定。为此,将GPS精密定位中的相对定位几何精度因子作为先验信息用于抗差Kalman滤波,以进行合理的抗差降权。应用结果表明,引入RPDOP值的抗差Kalman滤波具有更好的抗差效果。

关键词： GPS 变形监测抗差Kalman滤波 RPDOP 先验信息

BDS多路径效应特征及其对静态基线解精度的影响

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大地测量与地球动力学 2016年第10期36卷 874-878页

作者：石强戴吾蛟曾凡河张超中南大学地球科学与信息物理学院长沙市410083

为研究BDS载波相位多路径效应的特征,在强多路径环境下进行连续多天短基线静态数据采集,并计算双差观测值残差序列,分GEO、IGSO、MEO 3类卫星分析BDS多路径重复性,在此基础上研究多路径效应对BDS静态基线解精度的影响。结果表明,BDS多... 详细信息

为研究BDS载波相位多路径效应的特征,在强多路径环境下进行连续多天短基线静态数据采集,并计算双差观测值残差序列,分GEO、IGSO、MEO 3类卫星分析BDS多路径重复性,在此基础上研究多路径效应对BDS静态基线解精度的影响。结果表明,BDS多路径误差具有较强的重复性,其中GEO及IGSO卫星的多路径误差重复周期为1d,MEO卫星的多路径误差重复周期为7d;GEO卫星的多路径误差具有系统性偏移,但不是一个常数,而是随时间发生缓慢变化,因此长时间的静态观测并不能平滑该误差,从而导致在较强多路径环境下,BDS多路径误差对其静态解的影响可达cm级。

关键词： BDS 载波相位多路径静态基线解