文档介绍：西南交通大学博士学位论文 GPS精密定位定轨软件研究姓名:陈宪冬申请学位级别:博士专业:大地测量学与测量工程指导教师:黄丁发 20090301 西南交通大学博士研究生学位论文第l页摘要高精度的GPS数据处理软件是GPS精密应用的基础。目前我国高精度 GPS应用主要依赖国外软件,依赖国外软件不仅难以取得突破性的创新成果,更不利于我国卫星计划的发展。研究GPS精密定位定轨理论,尽快开发具有我国特色的GPS精密定位定轨软件,不仅有利于GPS精密应用在我国的深入和发展,对COMPASS精密定位定轨研究也具有重要的参考意义。本论文研究的主要内容和成果包括: :研究了GPS轨道摄动影响因素,通过对摄动影响因素的取舍及轨道对比,认为在精密定位应用中可以忽略其它行星引力、极移潮以及相对论加速度的影响,而长弧定轨应用中应加以顾及: :研究了GPS观测中存在的各种误差影响因素及其消除消弱措施;重点研究了非差/单差/双差/三差数据预处理算法; 此外,提出了一种基于并查集和3维球面Delaunay三角网剖分,同时顾及GPS求差处理结果的GPS独立基线优选算法,本算法不仅避开了传统2 维平面算法将区域/全球GPS网投影至平面时存在的不足和缺陷,更使算法的时间复杂度降至了o(nlognl; :研究了GPS精密定位定轨的数学模型,包括观测值对各类参数的偏微分、先验约束及先验基准、非差定位、相对定位、最小二乘法定轨、滤波法定轨、后处理定轨等:其中,重点研究了双差基线法GPS定轨算法和基于法方程叠加法的GPS轨道综合算法; :提出了图形化GPS精密定位定轨软件开发的分层体系结构设计思想;基于Microsoft Visual Visual Fortran 、适于我国生产单位使用、界面友好、操作简便、易学易用、多功能、图形化GPS精密定位定轨软件:交大GPS(简称JDGPS):通过严格、细致的软件测试和实验对比,验证了该软件的可靠性和精密性: :以IGS坐标和IGS精密轨道为真值,用JDGPS 进行了不同条件下的GPS精密定位定轨实验。定位实验表明:JDGPS计算第1l页西南交通大学博士研究生学位论文的33个IGS站的七天坐标分量中误差为:北向3mm,东向4mm,高程向 4m:JDGPS计算的周坐标精度为:,,; 定轨实验表明,轨道综合技术能够显著提高GPS定轨精度,即使利用全球 33个IGS站也能得到厘米级精度的GPS定轨结果(,, );JDGPS计算的定位定轨结果与IGS结果处于同等精度水平; :研究了GPS精密时间传递技术和GPS非差精密单点定位算法,给出了GPS载波相位时间传递法(传统GPS CP)和连续GPS载波相位时间传递法(连续GPS CP)的算法步骤;用JDGPS进行了载波相位时间比对实验,发现传统GPS CP存在明显的天界跳变问题, 连续GPSCP存在明显的线性趋势性偏差:此外,对国家授时中心(NTSC) 的Ashtech Z12T接收机和NTSCGPS-2接收机的性能有了更深入的认识。关键词: GPS;精密定位:精密定轨;非差精密单点定位;载波相位时间传递西南交通大学博士研究生学位论文第lI l页 Abstract High-precision GPS dataprocessing software istheprerequisite condition forGPS precise ,the software weused inGPS preciseapplications es from on theimported softwares willimpede US from making outstanding andcreativeachivements,and willmake against thedevelopment of OUrCOlin时’S aword,we prehensively research thetheory of GPS precisepositioning andorbitdetermination andconsequently design anddevelop the GPS precise positioning and orbitdetermination softwares withChin