北斗卫星导航系统性能分析及应用研究

北斗卫星导航系统性能分析及应用研究

本文以北斗卫星导航系统性能分析及应用研究为主体,重点研究了北斗卫星伪距多路径效应误差改正、GNSS数据质量分析及软件开发、北斗空间信号精度评估、北斗卫星星载原子钟性能评估分析、BDS/GPS组合双系统相对定位性能分析及其应用。论文主要进行了以下的工作和研究:1.本文首先总结概括了研究背景以及GNSS数据质量评估分析技术、北斗监测评估分析和BDS/GPS组合双系统组合相对定位技术的研究现状,然后简要阐述了本文的研究目的和主要内容。

2.本文针对全球卫星导航系统的观测信息,详细介绍了GNSS数据质量分析的基本原理,主要内容包括卫星导航定位系统的一些基本观测量、常见组合观测量、主要误差源和一些常见的数据质量分析参数等。

3.本文针对多路径效应对GNSS导航定位的影响,开展了对北斗卫星伪距多路径误差的研究,分析了北斗卫星伪距多路径误差与高度角和信噪比的关系,并对北斗卫星伪距多路径误差与高度角进行了相关性强度分析,采用了二次多项式拟合法和小波变换法对北斗卫星伪距多路径进行了修正。

4.本文针对目前流行的GNSS数据质量分析软件的局限性,编制了能有效处理GNSS数据的质量分析软件GDQA,软性操作方便,功能完善,实现了对GNSS观测文件的编辑、观测数据质量检核和结果可视化等功能,并开展了对我国北斗三号卫星观测数据质量的分析。

5.本文针对我国北斗空间信号精度的研究现状,详细介绍了BDS广播轨道精度评估、广播钟差精度评估和用户测距误差URE精度评估的定义和计算流程,并开展了以精密星历为参考,对北斗卫星导航系统进行了广播轨道精度评估、广播钟差精度评估和用户测距误差URE的精度评估。

6.本文针对目前BDS在轨卫星原子钟运行状况,研究了星载原子钟性能评估

的相应指标、算法和模型,对我国北斗在轨卫星星载原子钟进行了频率准确度、频率漂移率、频率稳定度、钟差模型残差序列评估分析和钟差噪声识别性能分析等。7.本文通过工程实测数据对BDS/GPS组合相对定位的定位性能进行了较为全面的实验分析,验证了BDS/GPS组合双系统定位的可行性,基于工程实测数据进行了变形监测的应用分析。