gps接收机数据处理技术的研究

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1、分类号密级注1UDC学位论文GPS接收机数据处理技术研究（题名和副题名）滕云龙（作者姓名）指导教师姓名师奕兵教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请专业学位级别博士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2011.9论文答辩日期2011.12学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2011年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据StudyontheTechniquesofDataProcessinginGPSReceiverMajor:MeasurementTechnologyandInstrumentAdvisor:Prof.ShiYibi

2、ngAuthor:TengYunlong万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编

3、入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要GPS接收机广泛用于导航、定位、授时等诸多领域。本文主要讨论GPS接收机数据处理技术，对GPS接收机数据处理过程中若干关键问题进行研究，主要包括载波相位测量数据周跳探测、GPS接收机钟差序列预测、恶劣环境下GPS接收机定位解算以及钟差预测模型辅助接收机自主完备性监测(RAIM)等方面。本文主要成果总结如下：(1)载波相位测量数据周跳探测方法研究。分别应用时间序列分析方法与希尔伯特-黄变换(HHT)方法对GPS载波相位测量数据进行周

4、跳探测。其中：周跳探测时间序列分析方法以载波相位测量数据加权预测模型为基础构造统计量对周跳进行探测；而周跳探测HHT方法将周跳视为GPS载波相位测量数据发生故障，将周跳探测等效为载波相位测量数据故障特征提取问题。实验结果表明，两种方法可以对载波相位周跳进行实时准确探测。(2)接收机钟差预测方法研究。将GPS接收机钟差序列视为灰色系统，根据灰色理论对钟差序列进行预测，同时结合矩阵条件数对接收机钟差灰色预测模型稳定性进行判断。结果表明：钟差灰色预测模型稳定，不存在病态性。此外，相对于钟差多项式模型而言，钟差灰色模型预测精度较高，适合于GPS接收机钟差序列短期预测。(3)双星条件下GPS接收

5、机定位解算方法研究。在双星条件下，当GPS接收机处于静止状态时，该方法通过三次观测将GPS接收机伪距观测方程扩展至可求解状态，然后根据伪距方程进行定位解算获得接收机三维坐标。实验结果表明：在仅有两颗卫星时，该方法可以继续提供GPS接收机定位信息，从而提高GPS接收机定位连续性。(4)钟差辅助接收机自主完备性监测(RAIM)方法研究。将接收机钟差序列视为GPS卫星，并根据钟差灰色预测模型对RAIM方法进行辅助，从而提高RAIM方法可用性。实验结果表明，与RAIM方法相比，钟差灰色预测模型辅助RAIM方法对可用卫星数要求较低。在4颗卫星条件下，钟差灰色预测模型辅助RAIM方法可以进行故障卫

6、星检测；当观测到5颗卫星时，该方法可以识别出故障卫星并将其剔除，从而提高GPS接收机定位精度。此外，相比于钟差多项式模型辅助RAIM方法I万方数据摘要而言，钟差灰色预测模型辅助RAIM方法在故障卫星检测与识别效率以及接收机定位精度等方面均有所提高。关键词：全球定位系统，定位解算，周跳，接收机钟差，接收机自主完备性监测II万方数据ABSTRACTABSTRACTRecently,theglobalpositioningsystem(GPS)receiverhasplayedanimportantroleinmanyfields,suchasnavigation,positioning,t

7、iming,etc.ThisdissertationmainlyfocusesonthetechniquesofdataprocessinginGPSreceivers.Thetechniquesincludethecycle-slipdetectionofcarriesphaseobservations,themodelingandpredictionmethodoftheseriesofreceiverclockbias(RCB),theG