论文摘要：GPS精密单点定位(PPP)技术研究及其软件设计实现

GPS精密单点定位是利用IGS（International GPS Service）提供的精密卫星轨道参数和卫星钟差，对单台接收机采集的观测值进行高精度定位的技术。本文系统地研究了精密单点定位理论，重点分析了基于事后的双频伪距、相位平滑伪距以及非差相位定位模式和基于实时的单双频精密单点定位模式中技术难点，探讨了其关键技术问题，包括其精密星历获取、非差数据预处理、伪距平滑、误差随机模型确定、参数估计等。本文主要研究内容及结论如下：1、研究了利用Lagrange多项式和Newton多项式插值以及Chebyshev多项式拟合等方法采用窗口跟踪滑动求解观测时刻卫星坐标和卫星钟差。计算结果表明处理后的卫星坐标达到了厘米级精度，卫星钟差改正达到了亚纳秒级精度，满足了精密单点定位的精度需求。并分析得出了线性内插在卫星钟差的插值方面可以取代多项式插值的结论，其在精度相当的情况下可以有效缩短实时精密单点定位的数据处理时间。2、分析探讨了GPS精密单点定位技术中数据预处理方法，确定了综合利用Melbourne-Wübbena组合、Iono－Free组合和Geometry－Free组合来探测双频模式的周跳，并采用了与几何无关的宽窄巷伪距取整法对整周模糊度参数进行估计。综合利用多项式拟合、多普勒变化率以及载波相位变化率来探测单频模式的周跳与野值。3、设计了利用一个递归Hatch滤波器通过已清除了周跳影响的相位观测数据来有效的实现对伪距平滑。4、研究分析了各种误差改正模型，重点对电离层延迟模型进行了研究。对比分析了双频组合电离层模型、Klobuchar模型和IONEX格网电离层模型的性能。5、探讨了实时情况下的双频和单频条件下精密单点定位的实现条件与方法以及总体实施流程。6、设计开发了精密单点定位软件（GjD），并通过实例统计分析了不同观测量在同一时间的IGS多个跟踪站和同一IGS跟踪站在一年中不同时间的定位效果。最后，对论文的主要研究内容做了一个总结，同时提出了下一步继续研究的突破点。

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