一、New Method for Solving GPS Deformation Monitoring Information at Single Epoch（论文文献综述）
陈佩文[1]（2021）在《顾及硬件延迟的GNSS紧组合变形监测关键算法研究》文中认为卫星导航定位技术已进入多系统融合的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）导航定位时代,这为精密导航定位技术的发展带来了新的机遇与挑战:GNSS融合定位明显改善了卫星星座空间几何结构、提高了定位的精度和稳定性,但是各系统差异性以及多频多模融合的复杂性也随之提升,表现在多种频率的差异、硬件延迟的不同、星座设计的差异以及时空基准的不同等方面。随着变形监测要求的不断提高,以往传统的变形监测方法愈发难以满足目前的要求,而卫星定位技术作为目前主流的变形监测方法,在收星受限情况下,倘若能够充分利用多频多模的优势进行紧组合,将对变形监测的应用潜力具有重要意义。本文的主要工作与研究成果如下:1.充分顾及接收机硬件延迟、时空基准偏差及其它偏差,从基本方程出发,介绍了 基于码分多址（Code Division Multiple Access,CDMA）技术的统一 GNSS观测方程。2.从后处理参数估计的角度,介绍了短基线情况下,同频/异频紧组合系统间偏差（Inter-system Bias,ISB）估计模型,分析了 GPS L1-Galileo E1 同频以及 GPS L1/L2-BDS B1/B2异频紧组合ISB的时域特性。结果表明,接收机端ISB在数小时至一天内具有一定稳定性;基线两端接收机类型相同时,GPS L1-Galileo E1同频紧组合ISB参数可以忽略,而无论接收机是否异同,GPS L1/L2-BDS B1/B2异频紧组合ISB则必须考虑。3.充分考虑了接收机端硬件延迟,推导了顾及硬件延迟的单历元GNSS似单差变形监测模型（Similar Single Difference Model,SSDM）,讨论了接收机端硬件延迟所带来的影响,利用上个历元的变形信息,扩展了似单差变形监测模型解算变形量的适用范围。结果表明:在3 km基线情况下,以全球多系统定位实验网（the multi-GNSS experiment,MEGX）CUT2站点为例,其接收机端硬件延迟最大可为SSDM观测模型带来2.3 mm的误差,对于精度要求不高的变形监测,该项误差可以忽略;15min左右的观测数据表明,绝大多数GNSS的SSDM平面变形平均值与平台真值较差在1 cm以内,少部分在1.5 cm以内,高程变形值与平台真值较差在1.5 cm以内,平面可以满足精度要求不高的监测场景,但是高程精度还略显不足;改进的SSDM能够解算较大变形量。4.讨论了 Ratio值与ISB参数之间的关系,分析了 ISB误差对基线带来的影响,利用Ratio值与ISB参数之间的关系实时提取ISB,解决了异频紧组合下,频间单差偏项估计精度不够以及ISB参数需要后处理估计的问题;讨论了单历元紧组合对模糊度固定成功率的影响,评估了单频紧组合变形监测模型精度。结果表明:利用Ratio值与ISB关系提取的ISB参数与后处理估计的ISB参数在数值上具有高度的一致性;紧组合与松组合在定位精度方面一致,但是在较大的高度截止角情况下,相较于松组合GNSS紧组合可以有效地提升模糊度的单历元固定成功率;3 km基线时,20 min的RTK解算平均值下,平面各方向偏差不超过0.45 cm,天顶方向偏差不超过0.60 cm,能够满足一般的变形监测要求。图20表19参81
翟常鑫[2]（2021）在《基于GNSS测速的桥梁变形监测研究》文中认为桥梁容易受到自然和人为等因素的影响产生形变,当桥梁结构发生超出安全范围的变形时,会对桥梁结构的安全造成一定的影响。因此要构建具有时效性的,精确度高的观测方案,了解桥梁健康状况。速度信息是物体的关键信息之一,它直接反映了物体的运动状态。本文基于载波相位时间差分（Time Difference Carrier Phase,TDCP）测速模型开展研究,具体内容包括以下几个方面的工作:（1）研究了GNSS载波相位时间差分测速的原理和算法,并且介绍了高度角随机模型。随后分析了算法的误差来源,并逐个验证每种误差对测量精度的影响。完成在开源软件GAMP中加入载波相位差分测速功能,做到在定位的同时,能够解算历元间的速度变化量,用于后续实验。实验结果表明,测速算法的精度在东,北,天方向在静态均能达到毫米级;经历元间差分后,各个误差对测量精度的影响基本小于毫米级,误差曲线随时间呈现发散状态。（2）使用不同精度的精密星历产品对国内IGS参考站提供的高频观测数据进行解算,当观测条件较为良好时精度提升能够达到x方向40%,y方向30%,及z方向3%。其精度提升的原因是消除了星历更新时测速结果的跳变。通过实验,证明不同的精密星历产品之间对测速精度的影响相差不大,因此结合超快速精密星历产品实时的特点,能够证明基于精密星历产品的TDCP测速模型具有快速解算的能力,且优于广播星历的精度和稳定性。（3）基于不同频率的桥梁观测数据,使用TDCP测速模型测量桥梁振动的速率,经过实验验证,观测频率为1Hz的流动站速度误差整体的变化曲线在x,y,z方向上均有降低,达到cm/s,因此TDCP用于桥梁变形监测能够有效的测量厘米级以上的历元间位置变化量。观测频率为10Hz的基站测速结果与理论结果相差较大,认为在测量时需要考虑观测频率的影响。将10Hz数据转换为1Hz后,基站的测量精度符合参考精度。（4）建立基于TDCP测速模型的离散线性系统,使用固定区间平滑中的RTS算法对不同频率数据的测速结果结果进行平滑。实验证明,算法能够平滑跳变历元,却无法完全消除,统计结果显示突变对精度的影响缩小至0.1mm/s。频率为1Hz的数据平滑后静态测速精度在三个方向均有1mm/s以上的提高,流动站的速度曲线能够准确的反映桥面产生激励动作的时间段,并且能够测量速度峰值。对于10Hz的数据,RTS能够快速的收敛异常测速结果,能够发挥更高采样频率数据的优势,使基站和流动站的RMS值能够达到1mm/s以内,证明了TDCP测速模型结合RTS平滑后能够得到更加广泛的应用,能够解算出更加精准的结果。
陈佩文,余学祥,张浩[3]（2020）在《BDS似单差模型变形信息快速解算与分析》文中研究指明针对基于GPS下似单差模型不能解算大变形量的问题,文章充分利用北斗卫星导航系统（BDS）全星座播发三频信号的优势,采用BDS三频组合观测值模糊度快速解算方法快速解算模糊度,实现似单差模型下BDS单历元快速提取大变形信息,并比较了BDS和GPS下似单差模型的解算精度.高精度三维移动变形测试平台实验表明,采用上述方法,BDS似单差模型可快速解算大变形量,且BDS和GPS系统下似单差模型的解算精度相当,可达到厘米级.
蒋春华[4]（2020）在《多系统GNSS并行精密数据处理关键技术研究》文中提出GNSS精密数据处理是高精度GNSS大地测量及工程应用的关键。经历多年的研究,GNSS精密数据处理理论与算法已基本成熟,正朝着更高精度、更多样化应用的方向快速发展。然而,随着GNSS系统的发展与成熟,全球国家或区域参考站数量剧增,实时数据服务及产业兴起,GNSS精密数据处理面临新的机遇与挑战。首先,大规模参考站和定位终端的数据处理规模庞大、计算耗时严重,靠提升硬件性能难以满足当前数据处理高效性和计算资源有效利用的迫切需求。其次,随着GNSS系统日益完善和现代化以及未来低轨导航卫星星座的发展,更多导航卫星投入全球应用服务,精密数据处理中与卫星有关的参数解算,其运算量大大增加、计算负担急剧增大。最后,实时或准实时GNSS数据处理与服务需求日益旺盛,对GNSS数据处理的低时延和高并发的要求越来越迫切。计算机硬件及并行数据处理技术的发展,为多系统GNSS大规模、高精度、高效率数据处理带来了新的解决方案。基于此,本文围绕多系统GNSS并行精密数据处理关键技术展开研究,将MPI、OpenMP以及Pthread并行技术与GNSS精密定轨与钟差确定、大规模精密位置解算及GNSS大气参数提取与建模等算法进行深度融合,并基于计算机集群平台予以设计和实现。本文主要研究成果和创新点如下:1)针对卫星轨道理论中的奇点问题,对拉格朗日/高斯无奇点卫星运动方程进行深入的分析和研究,从拉格朗日和高斯运动原始方程及其物理意义出发,考虑圆轨道、圆赤道轨道和赤道轨道三种奇点情况,推导了一种全新的拉格朗日/高斯无奇点卫星运动方程,并探讨了方程的连续性。该方程完全消除了零因子,从根本上解决了卫星运动方程的奇点问题。2)针对多GNSS精密定轨与钟差确定的高时效的计算要求,本文基于MPI/OpenMP并行编程技术,提出了多系统GNSS精密定轨与钟差确定并行计算方法。针对GNSS精密定轨和钟差解算中核心处理过程耗时严重的问题,开展了并行处理策略与方法研究。分析了不同线程数和不同进程数对计算效率的影响,以及不同测站数不同数量GNSS系统下并行算法的适用性。实验结果表明:采用多进程和多线程技术均能提升GNSS精密定轨和钟差估计的效率,采用混合并行方法效率提升最大。且线程数越多、进程数越多,加速比也越大。并行方法对多测站和多系统的定轨和钟差估计效率提升更具优势。四系统精密定轨计算效率提高约30%,四系统钟差估计效率提高约59%,且两者精度损失均可忽略不计。在此基础上,针对GNSS超快速轨道中的预报轨道随外推时间增加精度损失较快的问题,本文提出了一种多时段混合并行超快速轨道高效确定新方法。分析了当前GNSS超快速产品预报轨道精度不稳定的原因,提出了并行解算思路来提高轨道更新频率,推导了 MPI分时段法方程叠加与OpenMP并行消参计算公式,设计了其处理流程。最终实现了多系统GNSS超快速轨道的并行确定方法。通过实测数据验证了该方法的有效性,能够将轨道更新频率从6小时提高到1小时。超快速轨道精度对比结果表明,新方法预报轨道结果比传统结果提高约30%。与国际同类轨道相比,新方法预报轨道具有较高的精度和稳定性,GPS、GLONASS、Galileo 和 BDS 轨道 1D RMS 分别为 3.21cm、5.08cm、5.56cm 以及 11.83cm,与国际同类产品最好精度水平一致。3)针对大规模双差网解测站坐标解算效率低问题,本文提出了一种融合MPI技术与等价性理论的测站坐标并行计算新方法。首先推导了协因数阵、等价消参以及等价并行化的基本原理与算法。其次设计了等价并行算法的核心处理流程,最后对该新方法的精度和效率进行分析。结果表明,该算法在应用中能够有效消去待估参数且精度损失可以忽略不计（约10-9米）。基于此,利用实测数据开展了100个IGS站并行处理实验,结果表明,新算法效率提升高达56%,且并行结果精度与串行处理相当。效率提升性能分析表明:该算法比传统串行算法以及高斯约旦并行算法具有更高计算效率,且随着计算规模增大其优势更明显。最后,基于集群开展的并行算例证明:新算法在集群环境同样适用,且所用节点越多计算效率越高,最高提高约19倍。4)针对大规模测站坐标解算计算量庞大、实时处理难度大、并发性强等问题,本文采用多种并行计算思路,设计并实现了 GNSS大规模事后及实时并行处理方法。一方面,对GNSS事后大规模位置解算采用MPI/OpenMP混合并行法。对该方法的基本原理进行详细推导与分析,并对多进程多线程处理过程进行设计与实现。通过270个测站坐标解算实验,验证了该算法高效性,效率提升高达53.6%。另一方面,对GNSS实时大规模位置解算采用Pthread多线程并行方法。首先分析了并发多数据流和实时处理特点,在此基础上,对Pthread多线程并行实时处理流程和实验方案进行了设计。最终在MPI与Perl编程技术辅助下,基于实时数据流,实现了 1500个参考站的实时位置多线程并行解算。5)针对基于高时空分辨率多源气象资料的对流层建模,计算量巨大、效率低等问题,设计了一种对流层参数并行解算方法,建立了一种顾及天周期信号的1°×1°中国对流层格网模型。早期基于多源气象资料的对流层模型,受数据时空分辨率限制,其建模仅考虑年和半周年周期项。本文基于最新资料ERA5提取的1小时时间分辨率对流层参数,提出一种顾及天周期变化信息的高时空分辨率对流层模型。并在此基础上,基于MPI并行编程技术在集群平台,对该模型进行了构建。选用IGS对流层产品和ERA5提取格网信息对该模型精度进行了评估。结果表明,该模型在中国西北部地区比东南部地区精度高,与GPT2w模型以及其它低时间分辨率模型相比,新模型具有更高精度。同时也证明了,并行计算对高时空分辨率对流层建模和精度提升的积极意义。此外,分析了 ERA5提取的对流层在中国区域的精度及其时空分布特征,为中国高精度对流层建模及水汽等参数计算提供了参考。6)针对全球电离层模型构建效率提升问题,提出了一种GNSS电离层模型并行构建方法。全球GNSS地面参考站的增加及GNSS各系统的发展为GNSS电离层模型构建增加了巨大计算量,降低了数据处理效率。为此,本文实现了一种GNSS电离层的并行解算与建模方法。首先分析发现电离层模型构建耗时最大的处理过程分别是电离层TEC提取和模型解算。基于此,采用并行计算方法对整个处理过程进行优化,并进一步分析了采用不同并行策略以及混合并行方法的计算效率和模型精度。实验结果表明,并行计算能显着提高GNSS电离层建模效率,与串行方案、多进程方案和多线程方案相比,混合并行计算策略效率提升最为明显,从而为GNSS电离层建模提供一种新策略,有利于提升电离层产品的性能和时效性。
王星星[5]（2020）在《融合GNSS相位与多普勒观测的测速模型研究》文中研究表明在车辆导航定位、无人机的自动驾驶、惯性导航系统的校准、精细农业以及航空重力测量等领域都需要高精度的速度测量。全球导航卫星系统（GNSS）因其效率高、精度高、成本低等优点成为速度测量的一种有效手段。而关于GNSS的研究当前主要集中在精密定位和时间传递方面,对其测速方面的关注较少。基于此,本文开展了融合GNSS相位与多普勒观测的测速模型研究,针对现有GNSS测速方法的不足,提出了新的测速模型和方法,为GNSS测速提供了新的思路;同时,实现了复杂动态条件下的GNSS高精度测速,显着改善了在转弯等动态条件下的测速精度,具有重要的实用价值。本文的研究内容,主要包括两大部分:一是对经典GNSS测速方法的研究和分析比较,分别为载波相位历元差分测速（TDCPVE）、原始多普勒观测值测速（DVE）和精密单点定位测速（PPPVE）。二是新的GNSS测速模型和方法研究,分别为组合历元差分与多普勒观测的测速方法、组合PPP与多普勒观测的测速方法,涉及函数模型和随机模型的建立,试验测试和性能分析。本文的主要贡献如下:（1）研究并分析了3种经典GNSS测速方法中的各项误差源以及相应的改正措施,用静态和动态试验对三种方法进行测试,分析和比较得出不同方法的优势和适用性。（2）提出并研究了组合历元差分与多普勒观测的测速方法,即TD-DVE。新方法通过不同观测值组合,增加了多余观测量,提高了单一测速方法的鲁棒性,并且弥补了历元差分测速在动态条件变化下的不足。（3）提出并研究了组合PPP与多普勒观测的测速方法,即PPP-DVE。与经典PPP测速方法相比,新方法通过多普勒速度约束,有效提高了载体在转弯等动态条件下的测速精度。
沈志[6]（2020）在《基于北斗系统的大跨径桥梁变形监测研究研究》文中研究指明随着经济和技术的快速发展,越来越多的大型桥梁不断建设起来,但是由于在建设大型桥梁的时候施工难度比较大,大型桥梁的设计结构也是复杂多样的,对桥梁进行定期进行全天化、实时自动测量的监控是非常必要的,但现有的桥梁变形监测手段大多是使用GPS系统的,为了摆脱对于GPS系统的依赖,使用我国自主研发的北斗系统进行桥梁变形高精度监测为主要研究方向。本文针对北斗系统的特点,通过列举卫星定位的不同方法,分析这些方法的特点和测量的准确度,来对在测量过程中造成误差的各种原因和消除误差的方法列举,进行在使用北斗系统进行定位解算中的最主要的整周模糊度的确定的算法研究,并通过来对运行数据处理流程得到结果进行分析,从确定北斗系统在桥梁变形监测领域应用的可行性。本文针对研究北斗系统在桥梁变形监测领域的应用,主要包括以下研究内容和相应结论:（1）对国内外的研究成果归纳总结,分析现有桥梁监测的方法并总结各种方法的优点以及不足之处,总结北斗系统用于桥梁变形监测领域的优点和实现方法。为研究桥梁变形监测的实现方法,通过对变形监测的意义和方法进行讨论,根据桥梁变形监测的方法和精度要求,对桥梁变形监测系统的内容和组成进行设计;（2）介绍北斗导航系统在高精度定位中定位原理,对载波相位测量中的几种差分定位方法的优缺点进行分析,对北斗系统在定位的过程中产生的误差项进行总结,通过对各种误差进行分析后提出了能够减小误差的方法,来确保高精度定位能够实现;（3）进行北斗系统定位的高精度算法研究,在北斗系统进行高精度测量的时候最重要的就是确定载波相位信号的整周模糊度,介绍几种模糊度确定的算法后使用LAMBDA算法进行模糊度固定,LAMBDA算法的主要特点是计算结果比较准、计算时间短。然后针对在确定载波相位信号的整周模糊度的过程中可能会出现的周跳现象使用Turbo Edit法并进行改进,使用改进后的方法能够有效地探测出周跳现象发生的位置;（4）说明精密单点定位技术的优点,对精密单点定位技术应用在桥梁变形监测领域的可行性进行分析,并对在使用北斗系统桥梁变形监测的过程中测点的布置原则和布置位置进行分析。阐述北斗系统数据解算的流程,介绍软件的数据获取、数据处理、参数设置方法并进行了数据解算,大部分站点的误差值在10cm以内,各个站点在E方向上的误差值分别为0.03m、0.02m、0.04m、0.02m、0.08m、0.02m、0.04m、0.03m、0.05m、0.03m,在N方向上的误差值分别为0.05m、0.03m、0.03m、0.03m、0.12m、0.02m、0.02m、0.02m、0.04m、0.04m,在U方向上的误差值分别为0.04m、0.09m、0.07m、0.10m、0.16m、0.05m、0.04m、0.06m、0.12m、0.06m,从这些结果中可以看出,定位的误差大部分都在10cm以内,北斗系统在定位精度上基本能够满足大跨径桥梁的变形监测要求,使北斗系统在大跨径桥梁变形监测领域上应用成为可能。
蒲仁虎[7]（2019）在《附约束条件的移动平台多天线精密定位理论与方法研究》文中指出多天线定位在变形监测、无人机测量等领域应用广泛,但现有多天线定位算法多针对姿态测量,关于移动平台位置确定的研究较少。多天线相对定位时除了移动平台上设置若干接收天线以外,在地面站通常需至少设置一个基准站。由于移动平台上设备空间和成本的限制,移动站通常采用多个单频接收机。基准站的设置相对灵活,可以是地基连续运行基准站,也可以是自行设置的参考站。由于多天线定位增加了模糊度约束条件,因此有望提高单历元模糊度分解的成功率和可靠性,这不仅可以提高姿态测量的可靠性同时也有助于移动平台的精密定位。基于多天线定位的周跳探测与修复也可为移动平台模糊度的在航求解提供帮助。本文就多天线定位时的周跳探测与修复理论以及模糊度快速分解等核心内容进行研究,主要研究内容如下:1.对三频载波相位观测值的周跳探测与修复算法进行了研究。提出一种基于电离层总电子含量变化率（TECR）的三频周跳探测与修复新方法,该方法可用于基准站的非差三频数据周跳探测与修复。通过建立三个线性无关的三频组合观测值（一个新的最优GF组合、一个最优码相组合和一个新的GIF组合）进行周跳的探测,再利用LAMBDA算法确定整数周跳值。由一阶电离层延迟时间差分的预测残差可判断周跳是否正确修复。实验结果表明新方法即便在较大采样间隔及电离层变化剧烈的时段依然能准确探测与修复所有一周及以上的各类周跳,并且该方法对不敏感周跳（1,1,1）的探测与修复成功率可达100%。2.提出利用移动平台的俯仰角或横滚角等姿态信息建立移动平台接收机间的倾角约束条件,从而建立一种新的约束卡尔曼滤波模型。同时对比分析了以平台上固定基线长度作为约束条件的约束卡尔曼滤波。通过对移动平台实测数据进行处理,结果表明,小至一周的周跳均能被准确探测与修复。利用轨道的高程约束条件,建立附高程约束的约束卡尔曼滤波模型用于长基线的周跳探测与修复。实验结果表明,该方法周跳探测的性能比传统卡尔曼滤波有较大幅度的提升。但在移动平台运动速度出现较大扰动时,周跳探测值也将出现较大扰动。3.为解决移动平台上单频超短基线单历元模糊度分解效率较低的问题,提出利用移动平台上的超短基线的倾角建立约束条件,并将约束条件运用于改进模糊度浮动解的精度。实验结果表明,加入倾角约束条件后90%以上的历元采用LAMBDA算法即可直接获取模糊度的正确解。采用基线长度约束作为模糊度的检核条件,若首次模糊度固定失败,约95%的历元能在搜索10次以内将模糊度固定正确,所有历元均能在搜索40次以内将模糊度固定正确。作为对比,不加入倾角约束的标准LAMBDA算法即使搜索2000次仍然有部分历元不能得到正确的模糊度。4.为实现移动平台主天线的动态精密定位,需要快速准确地分解由主天线与基准站构成的基线的模糊度。本文提出将轨道坡度约束条件以及移动平台超短基线的模糊度约束条件加入到多天线定位模型中,并采用LAMBDA算法分解模糊度。在单频单历元条件下分别对双天线和三天线移动平台的定位模型进行研究。研究结果表明,随着移动平台配备的接收机数量的增加模糊度分解成功率也随之有明显的提高,若再加入轨道坡度约束条件会进一步提升模糊度分解的成功率。当观测7颗GPS卫星并加入坡度约束条件时三天线移动平台定位模型的静态与动态模糊度单历元分解成功率分别能达到100%和96%。
吴昊[8]（2019）在《GNSS时间序列变形信息识别与预警方法研究》文中研究说明全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）以其快速、高精度、全天候等优势,被广泛地用于桥梁、滑坡体、建筑物和构筑物等变形体的监测,业已成为变形监测的主要技术手段之一。GNSS变形监测技术包括:监测、数据处理和变形信息的识别与预警三个部分,其中,监测是基础,数据处理是手段,变形信息的识别与预警是目的。GNSS变形监测的关键是如何准确的识别出监测数据中的变形信息并及时进行预警,变形信息的识别与预警是变形体安全运营的重要保障,对保护人民的生命财产安全具有重要意义。本文针对GNSS长时间监测过程中可能出现的个别粗差或离群值,将会造成累积和（Cumulativesum,CUSUM）控制图误警率较高的问题,提出基于中位数的CUSUM控制图的GNSS变形信息的识别与预警算法,并针对CUSUM控制图不能有效分析GNSS监测数据中的时间序列的影响因素,引入加性季节和趋势分解与断点识别算法（Breaks for Additive Season and Trend,BFAST）,构建基于改进BFAST算法的GNSS变形信息识别与预警方法;同时,针对GNSS监测数据有时不服从某一特定分布的问题,并考虑到以上方法是基于GNSS监测数据服从正态分布的要求,建立基于局部加权回归（Locally weighted regression,LWR）残差的GNSS变形信息检验与预警算法。本文的主要研究内容及成果如下:（1）依据传统的CUSUM控制图理论,建立了基于CUSUM中位数控制图的GNSS变形信息识别与预警算法。该方法采用中位数的方式,将监测数据进行组合,较大程度上消除监测数据中可能出现的个别粗差或离群值对检测结果的影响。针对GNSS不满足正态分布的问题,介绍了一种非正态数据转化的方法;同时,通过在实测数据中加入模拟变形数据,在含有无粗差、离散粗差和连续粗差的模拟变形数据的情况下进行相关试验。实验结果表明:基于CUSUM中位数控制图的方法可以有效地抑制噪声对变形信息的影响,增强监测序列的变形特征。对于未加入粗差的变形序列,基于中位数的CUSUM控制图对变形信息的识别精度高于经典CUSUM方法;而对于加入粗差的变形序列,基于中位数的CUSUM控制图优势更为明显,其表现出了良好的稳健性,与采用该方法对未加入粗差的变形序列的识别结果基本相当。（2）BFAST是一种对时间序进行分解的断点检测算法,针对CUSUM控制图不能有效分析GNSS监测数据中时间序列的影响因素问题,提出基于改进BFAST的GNSS变形信息识别与预警方法。在实验中,发现BFAST不适用于GNSS坐标序列幅值波动较大的情况,鉴于此,本文结合CUSUM控制图的优势,对BFAST算法进行改进;同时,考虑到GNSS采集数据时不满足季节性的情况,在迭代步骤中进行优化。实验结果表明:改进的BFAST算法很好的解决了原始BFAST算法不适用于GNSS坐标序列幅值波动较大时的问题,与原始BFAST算法相比,在探测连续偏移的变形数据时,改进的BFAST方法具有明显的优势,提高了探测结果的可靠性和稳定性,对变形信息的识别精度更优,表现出了良好的稳健性。（3）在变形信息的探测中,以上方法必须具备一定的条件,即GNSS监测数据要服从正态分布。而实际采集数据时GNSS信号受到多路径误差、电离层延迟等误差的影响,导致监测数据不服从某一特定分布,鉴于此,提出基于LWR残差的GNSS变形信息检验算法。通过模拟数据和在实测数据中加入变形信息两种方式进行验证,实验结果表明:无论选择哪种方式进行验证,该方法均具有良好的检验变形信息的能力。对于上、下型和积极趋势型的数据进行检验时,具有明显的优势,并且能够准确的反映变化趋势;对于突变型数据,本算法适用于对二倍标准差以上的连续大偏移变形数据的检验,能够有效地识别出GNSS监测数据中变形信息发生变化的范围和位置,但是对一倍标准差偏以下的连续小偏移数据的识别精度较低。图[28]表[5]参[87]
徐跃[9]（2018）在《GNSS单历元模糊度固定方法研究》文中认为高精度GNSS导航服务中关键技术是确定载波相位的整周模糊度,但因受观测环境影响卫星会发生失锁,卫星失锁后要重新初始化,这在一定层面上限制了定位的连续性和实时性。GNSS单历元解算方法可以通过构造先验条件来约束固定整周模糊度并且可忽略周跳的影响,因此研究GNSS单历元算法具有重要意义。针对单历元模糊度固定本文主要进行了以下几方面的研究:（1）适用于变形监测的单历元模糊度固定算法。根据测站间的相关性,利用首期观测值解算初始双差模糊,而接收机钟差和一些其它未知量作为参数,进而能够直接提取出变形信息。通过长时间观测计算将变形信息取平均值,短基线误差在N和E方向为1mm左右,在U方向为4mm左右,随着基线的增长解算结果的误差逐渐增大,故此方法仅适用于短基线变形监测。（2）短基线单历元模糊度固定。针对短基线单历元解算考虑到GEO卫星模糊度较难固定问题,本文采用的思路是:首先固定宽巷模糊度,在宽巷模糊度固定的基础上约束固定出IGSO和MEO卫星的模糊度;然后再用IGSO和MEO卫星模糊度约束固定出GEO卫星模糊度,而固定宽巷模糊度时法方程的病态性则通过基于奇异值分解的正则化法来解决。采用长度分别为4.4m和2.32km的两组基线进行算法验证,结果表明:BDS系统、GPS系统和BDS/GPS组合系统单历元宽巷模糊度固定成功率均为100%,原始载波模糊度成功率90%以上,北斗卫星模糊度固定成功率较常规方法有所改善,并且在N、E、U方向定位精度达到了厘米至毫米级。（3）中长基线单历元模糊度固定。针对中长基线单历元模糊度固定提出两次使用正则化法来改善单历元观测方程的病态性,而正则化矩阵的构造是将双差观测方程的系数矩阵进行奇异值分解求得。采用长度分别为56.225km和170.176km的两组GPS/BDS数据验证,结果表明:对一次正则化法后固定的宽巷模糊度两条基线固定成功率均达到100%,而宽巷模糊度回代求得原始载波模糊度成功率极低。故在宽巷模糊度成功固定的基础上结合无电离层组合再次使用正则化法,对56.225km基线而言,两次正则化后在N、E方向定位精度达到mm级,在U方向为cm级;对170.176km基线,两次正则化后在N、E、U方向定位精度达到cm级。
李昕[10]（2017）在《GPS/BDS及PL高精度RTK定位算法研究》文中认为GPS常规RTK定位技术已经在众多领域得到广泛应用,其基本定位算法相对已经较为成熟,但在一些复杂观测环境下,比如繁华市区、树木遮挡严重等地区,因为可视卫星数相对较少,卫星空间几何结构较弱等因素制约着其定位性能,随着我国BDS系统的逐步完善,组合双系统可以明显增加可视卫星数和改善空间几何结构分布状况,相对单系统可以在一定程度上提升其定位性能,基于此本文首先研究了 GPS/BDS常规RTK定位算法和相应的软件系统;针对GPS/BDS常规RTK性能受基站-流动站距离影响的局限性,本文进一步研究了 GPS/BDS中长距离下的RTK定位基本算法,拓宽了常规RTK基站-流动站间的距离,为海上或者沙漠等区域进行中长距离高精度RTK测量提供了应用基础,同时也为城市区域网络RTK误差建模等提供了参考；针对GPS/BDS等其他卫星定位技术在信号完全遮挡的环境下无法满足定位功能,本文最后研究了室内伪卫星（PL）高精度的RTK定位算法和相应的软件系统,弥补了 GPS/BDS在室内无法定位的缺陷,为满足室内高精度定位,如工业测量等应用提供了可行性。本文旨在深入地研究GPS/BDS常规RTK和中长距离RTK,以及室内伪卫星RTK高精度定位算法,主要涉及到定位数学模型的建立、误差源的处理方法、载波相位观测值的整周模糊度求解以及质量控制等领域,在现存算法的基础上,针对其局部局限性,深入分析其原因并做出相应的部分算法改进和创新,以满足更多环境下的高精度RTK定位需求,为拓宽RTK应用领域提供可行性基础。本文的主要工作和贡献如下:（1）系统总结了 RTK定位基本理论知识,包括基本定位数学模型（函数模型和随机模型）、参数估计方法、常见误差源以及处理方式、周跳的探测与修复方法、整周模糊度的求解以及常用的质量控制方法。（2）实现了 GPS/BDS常规RTK基本定位功能,并利用静态和车载动态观测数据进行定位性能分析,结果表明:GPS/BDS双系统相对于单系统明显增加了卫星数和改善了卫星空间几何分布状况,在复杂观测环境下如繁华市区可以显着提升定位性能。（3）针对复杂环境下观测值残差检验阈值难以合理确定的问题,本文研究了一种基于“两步法”的质量控制算法,即先通过残差平方和判断是否存在观测值粗差,若存在则采用“尝试法”思想进一步实现粗差定位,从一定程度上避免了传统观测值残差检验因阈值设置不合理导致过多或过少的剔除相应的观测值。通过车载试验验证了该方法在复杂环境下具备较好的实用性。（4）针对目前GPS多普勒观测值在动态定位中没有得到充分利用现状,本文研究了多普勒测速在GPS单历元动态定位中应用的算法。提出了一种附有GPS多普勒测速信息约束的坐标更新方法,在此基础上给出了相应的单历元整周模糊度参数求解的策略。试验结果表明,该算法相对于传统无速度信息坐标约束的GPS单历元动态定位算法,提高了整周模糊度固定率和定位精度。（5）提出了将一种改进的粒子群算法应用到GPS/BDS模糊度求解中的IPSO-AR算法,通过GPS/BDS不同维数和精度的浮点解数据,详细评估了该方法的性能,实验结果表明:该方法效率主要取决于模糊度维数,成功率主要取决于浮点解的精度,在低维或者附有基线长度约束的情况下具有一定的应用价值。（6）分析了 GPS/BDS中长距离RTK定位的主要误差源,系统地归纳了几种常用的对流层和电离层延迟误差的处理方法,并通过实测数据对L比验证了基于参数估计法是目前较优的方法,同时也分析了其他几种电离层处理方法的弊端。通过100km长度基线和较大高差情况下验证了基于随机游走过程的参数估计法的中长距离RTK定位性能,实验结果表明:在静态观测条件下可以达到cm级甚至mm级的动态定位精度。（7）针对全球或区域VTEC内插模型获取电离层延迟量精度损失严重问题,提出了一种首先利用站间单差法精确求解区域接收机硬件延迟（DCB）的方法,进而通过双频伪距和IGS公布的卫星端DCB获取基站和流动站的非差电离层延迟量。该站间单差法求解接收机DCB从一定程度上避免了复杂的电离层模型和卫星端DCB基准的问题,模型简单,较适用于目前的BDS系统。（8）针对目前常规RTK和中长距离RTK使用临界状态较模糊问题,探讨了二者的统一数学模型,重点介绍了电离层加权模型和基于双频模糊度反算电离层延迟迭代模型,并深入分析了其优缺点以及需要进一步突破的问题。（9）分析了室内伪卫星定位的主要误差源以及常用处理方式,针对目前室内伪卫星定位中存在信号以后干扰中断,伪距观测值精度差,静态累计观测无意义,线性化误差等特点,采用固定点初始化（KPI）,模糊度求解利用LMABDA方法,并基于迭代的拓展卡尔曼滤波实现了室内载体高精度（cm级）的动态定位。（10）针对基于LAMBDA方法的KPI对初始坐标精度较为依赖的问题,提出了一种较为实用室内伪卫星的单历元、非线性模糊度求解方法,该方法基于模糊度函数法（AFM）,采用了一种改进的粒子群算法大大提高了其搜索效率,并且具备较高的搜索空间分辨率,针对AFM多峰特性,给出了相应的提高其可靠性的策略,实验结果表明,在初始坐标优于0.2m的情况下,该方法能够以较高的计算效率（20ms左右）和可靠性实现室内载体cm级的单历元动态定位。（11）基于以上研究内容,以VS2010为平台,开发了相应数据处理软件系统,可以较好地实现GPS/BDS常规RTK、中长距离RTK以及是室内伪卫星（PL）高精度RTK基本定位功能。
二、New Method for Solving GPS Deformation Monitoring Information at Single Epoch（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、New Method for Solving GPS Deformation Monitoring Information at Single Epoch（论文提纲范文）
（1）顾及硬件延迟的GNSS紧组合变形监测关键算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变形监测研究现状 |
| 1.2.2 GNSS相对定位观测值融合方法 |
| 1.3 研究目标和研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 GNSS精密定位模型 |
| 2.1 GNSS时空基准统一 |
| 2.1.1 时间系统 |
| 2.1.2 坐标系统 |
| 2.2 误差改正模型 |
| 2.2.1 与卫星有关误差 |
| 2.2.2 与传播路径误差 |
| 2.2.3 与接收机有关的误差 |
| 2.2.4 其他误差 |
| 2.3 GNSS紧组合数学模型 |
| 2.3.1 紧组合观测模型 |
| 2.3.2 随机模型 |
| 2.4 参数估计策略 |
| 2.4.1 最小二乘 |
| 2.4.2 卡尔曼滤波 |
| 3 GNSS接收机端DISB偏差分析 |
| 3.1 DISB后处理估计模型 |
| 3.1.1 DISB估计模型 |
| 3.1.2 改正参考星变换的DISB参数 |
| 3.1.3 模糊度固定策略 |
| 3.1.4 DISB卡尔曼滤波数学模型 |
| 3.2 DISB分类与实验数据 |
| 3.2.1 DISB分类 |
| 3.2.2 数据来源 |
| 3.3 DISB时变特性分析 |
| 3.3.1 GPS/Galileo同频紧组合时变特性分析 |
| 3.3.2 GPS/BDS异频紧组合时变特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 顾及硬件延迟的单历元GNSS似单差变形监测模型 |
| 4.1 GNSS单历元似单差变形监测模型 |
| 4.1.1 GNSS变形监测特点 |
| 4.1.2 单历元GNSS似单差模型 |
| 4.1.3 似单差模型的最小二乘数学模型 |
| 4.1.4 双差模糊度约束解 |
| 4.2 误差分析及质量评价 |
| 4.2.1 误差分析 |
| 4.2.2 质量评价 |
| 4.3 适用于较大变形量的变形信息获取方法 |
| 4.3.1 模糊度约束解法适用范围分析 |
| 4.3.2 顾及变形特点的大变形信息提取方法 |
| 4.4 模拟变形监测实验分析 |
| 4.4.1 实验方案 |
| 4.4.2 单历元静态变形监测观测实验 |
| 4.4.3 动态变形监测观测实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 GNSS单频紧组合粒子群优化变形监测算法 |
| 5.1 GNSS紧组合变形监测模型 |
| 5.1.1 改正DISB参数的GNSS紧组合变形监测模型 |
| 5.1.2 紧组合模型模糊度固定方法 |
| 5.2 DISB提取方法分析 |
| 5.2.1 伪距DISB |
| 5.2.2 载波DISB |
| 5.3 基于最优搜索算法的GNSS紧组合变形监测方法 |
| 5.3.1 粒子群优化算法 |
| 5.3.2 单频GNSS紧组合PSO算法流程 |
| 5.3.3 PSO算法要素分析 |
| 5.3.4 半周问题 |
| 5.4 单频GNSS紧组合实验分析 |
| 5.4.1 不同截止高度角下紧组合模糊度固定分析 |
| 5.4.2 模拟变形监测实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要工作及结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）基于GNSS测速的桥梁变形监测研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和内容 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 2 GNSS载波相位时间差分理论 |
| 2.1 常用坐标系及其转换 |
| 2.2 TDCP测速原理 |
| 2.3 TDCP模型的误差源 |
| 2.4 TDCP测速误差影响实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于精密星历产品的TDCP测速模型 |
| 3.1 不同精度的精密星历产品 |
| 3.2 模型输入值及数据预处理 |
| 3.3 静态数据对比实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同采样频率的桥梁变形测速监测 |
| 4.1 桥梁观测数据预处理 |
| 4.2 TDCP测速实验及精度分析 |
| 4.3 更小历元间隔数据实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于固定区间平滑的测速算法 |
| 5.1 离散线性系统的卡尔曼滤波 |
| 5.2 固定区间平滑 |
| 5.3 基于TDCP测速模型的RTS平滑后处理实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）BDS似单差模型变形信息快速解算与分析（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 单历元变形监测模型 |
| 2 单历元模糊度固定方法 |
| 2.1 模糊度约束解法 |
| 2.2 综合TCAR的无电离层模糊度约束法 |
| 3 实验及结果分析 |
| 4 结束语 |
（4）多系统GNSS并行精密数据处理关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 并行GNSS精密数据处理的研究背景 |
| 1.2 GNSS并行数据处理技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS大规模测站坐标解算 |
| 1.2.2 GNSS精密轨道与钟差快速确定 |
| 1.2.3 大气参数并行解算与建模 |
| 1.3 研究目标 |
| 1.4 研究内容和结构安排 |
| 第2章 GNSS精密定轨定位理论与方法 |
| 2.1 GNSS精密定轨力学模型 |
| 2.1.1 运动方程 |
| 2.1.2 变分方程 |
| 2.1.3 数值积分 |
| 2.2 GNSS精密定轨定位观测模型 |
| 2.2.1 GNSS精密定轨观测模型 |
| 2.2.2 GNSS精密定位观测模型 |
| 2.2.3 GNSS观测值线性组合 |
| 2.3 GNSS精密定轨定位主要误差改正 |
| 2.3.1 卫星有关误差改正项 |
| 2.3.2 与测站有关误差改正项 |
| 2.3.3 与信号传播有关误差改正项 |
| 2.4 GNSS精密数据处理参数估计方法 |
| 2.4.1 最小二乘法 |
| 2.4.2 序贯最小二乘 |
| 2.4.3 卡尔曼滤波 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 GNSS精密数据处理并行关键技术 |
| 3.1 并行计算简介 |
| 3.1.1 并行计算的概念 |
| 3.1.2 并行计算平台 |
| 3.1.3 加速比 |
| 3.2 GNSS并行数据处理 |
| 3.3 MPI |
| 3.3.1 MPI简介 |
| 3.3.2 MPI并行程序设计过程 |
| 3.3.3 基于MPI高斯约旦法实验与分析 |
| 3.4 OpenMP |
| 3.4.1 OpenMP简介 |
| 3.4.2 OpenMP编程模型 |
| 3.4.3 基于OpenMP并行消参实验与分析 |
| 3.5 Pthread |
| 3.6 其他并行方法 |
| 3.6.1 Perl脚本 |
| 3.6.2 并行库ScaLAPACK |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 GNSS并行精密定轨与钟差估计方法研究 |
| 4.1 GNSS并行精密定轨方法 |
| 4.1.1 MPI分时段并行 |
| 4.1.2 并行消参 |
| 4.1.3 轨道更新 |
| 4.1.4 并行定轨流程 |
| 4.2 并行轨道确定实验与分析 |
| 4.2.1 分析并行方法对定轨的精度的影响 |
| 4.2.2 并行定轨算法对计算效率的提升情况 |
| 4.2.3 最优并行策略用于超快速轨道确定的精度分析 |
| 4.3 多系统GNSS混合多时段并行钟差估计新方法 |
| 4.3.1 基于MPI/OpenMP混合多时段并行钟差估计基本原理 |
| 4.3.2 基于MPI/OpenMP混合多时段并行钟差设计思路 |
| 4.3.3 基于MPI/OpenMP混合多时段并行钟差估计流程与策略 |
| 4.4 精密钟差并行估计结果及分析 |
| 4.4.1 钟差并行估计方法对钟差估计精度的影响 |
| 4.4.2 并行钟差估计的效率提升情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 GNSS大规模测站坐标并行解算方法研究 |
| 5.1 基于等价性理论的GNSS测站坐标并行解算方法 |
| 5.2 GNSS测站坐标等价并行解算新方法的实验分析 |
| 5.2.1 基于双差网解的等价性算法的数值精度分析 |
| 5.2.2 基于MPI并行等价算法的精度和效率分析 |
| 5.2.3 等价并行算法效率的进一步分析 |
| 5.2.4 基于集群的并行等价算法的计算效率 |
| 5.3 事后大规模GNSS测站坐标并行解算新方法 |
| 5.3.1 基于MPI/OpenMP的分时段混并行测站坐标解算方法的基本原理 |
| 5.3.2 基于MPI/OpenMP的分时段混合测站坐标解算方法的设计流程 |
| 5.4 事后测站坐标并行解算方法实验与分析 |
| 5.5 实时大规模GNSS测站坐标并行解算方法 |
| 5.5.1 基于非差的大规模实时精密定位处理方法 |
| 5.5.2 大规模实时测站坐标并行解算实验与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 大气参数的并行解算与建模 |
| 6.1 中国区域ERA5提取对流层的精度分析 |
| 6.1.1 ERA5 ZTD精度评估数据与方法 |
| 6.1.2 ERA5 ZTD在中国区域的精度分析及其时空变化特性 |
| 6.2 基于ERA5资料的对流层并行建模 |
| 6.3 电离层的并行解算与建模 |
| 6.3.1 研究背景 |
| 6.3.2 电离层模型构建的基本原理与算法 |
| 6.3.3 电离层建模并行处理策略 |
| 6.3.4 电离层并行建模效果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 下一步研究计划与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参与的项目与完成论文成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）融合GNSS相位与多普勒观测的测速模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究目标和内容安排 |
| 第2章 GNSS测速基础理论 |
| 2.1 GNSS基本观测方程 |
| 2.1.1 原始观测方程 |
| 2.1.2 组合与差分观测 |
| 2.2 参数估计策略 |
| 2.2.1 最小二乘估计 |
| 2.2.2 卡尔曼滤波估计 |
| 2.3 经典GNSS测速方法 |
| 2.3.1 PPP测速方法 |
| 2.3.2 载波相位历元差分测速方法 |
| 2.3.3 原始多普勒观测值测速方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 经典GNSS测速方法研究 |
| 3.1 GNSS测速软件开发 |
| 3.1.1 软件模块设计 |
| 3.1.2 软件功能设计 |
| 3.1.3 软件使用说明 |
| 3.2 三种经典测速方法性能分析 |
| 3.2.1 数据选取与处理策略 |
| 3.2.2 实验分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 组合历元差分与多普勒观测的测速方法 |
| 4.1 组合历元差分与多普勒观测的测速模型 |
| 4.1.1 函数模型 |
| 4.1.2 随机模型 |
| 4.2 数据选取与处理策略 |
| 4.3 静态模拟动态测试分析 |
| 4.3.1 单站测速性能分析 |
| 4.3.2 可见卫星数不足条件下测速性能分析 |
| 4.4 动态测试分析 |
| 4.4.1 动态测速结果 |
| 4.4.2 转弯条件下测速结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 组合PPP与多普勒观测的测速方法 |
| 5.1 组合PPP与多普勒观测的测速模型 |
| 5.1.1 函数模型 |
| 5.1.2 随机模型 |
| 5.2 数据选取与处理策略 |
| 5.3 静态模拟动态测试分析 |
| 5.3.1 定位结果 |
| 5.3.2 测速结果 |
| 5.4 动态测试分析 |
| 5.4.1 定位结果 |
| 5.4.2 测速结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）基于北斗系统的大跨径桥梁变形监测研究研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 选题的背景和意义 |
| 1.3 国内外发展现状 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 2 大跨径桥梁变形监测 |
| 2.1 变形监测 |
| 2.1.1 变形监测概念 |
| 2.1.2 变形监测的目的及意义 |
| 2.1.3 变形监测主要方法 |
| 2.2 桥梁变形监测 |
| 2.2.1 引起桥梁变形的因素 |
| 2.2.2 桥梁变形监测内容 |
| 2.2.3 桥梁变形监测的方法 |
| 2.2.4 桥梁变形监测的精度 |
| 2.2.5 变形监测的频率 |
| 2.3 大跨径桥梁变形监测系统设计 |
| 2.3.1 桥梁变形监测系统设计原则 |
| 2.3.2 变形监测内容 |
| 2.3.3 监测系统的组成 |
| 2.3.4 设备安装 |
| 2.4 北斗系统在大跨径桥梁变形监测上应用 |
| 2.4.1 北斗系统在大跨径桥梁上应用的可行性分析 |
| 2.4.2 北斗位移监测的桥梁测点布置的原则和方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 北斗系统定位原理及误差分析 |
| 3.1 北斗卫星导航系统 |
| 3.1.1 北斗系统的组成 |
| 3.1.2 北斗系统空间星座 |
| 3.1.3 北斗系统地面接收站 |
| 3.1.4 北斗系统用户终端 |
| 3.1.5 北斗系统坐标系 |
| 3.1.6 北斗时间系统 |
| 3.2 北斗系统的基本定位原理 |
| 3.2.1 卫星定位的几何原理 |
| 3.2.2 伪距测量定位模型 |
| 3.2.3 载波相位测量模型 |
| 3.3 北斗系统的差分定位模型 |
| 3.3.1 差分方法 |
| 3.3.2 单差观测模型 |
| 3.3.3 双差观测模型 |
| 3.3.4 三差观测模型 |
| 3.4 北斗系统的定位误差来源及改正方法 |
| 3.4.1 与卫星相关的误差 |
| 3.4.2 在信号传播过程中造成的误差 |
| 3.4.3 与接收设备相关的误差 |
| 3.4.4 与地球自身运动相关的误差 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 北斗系统高精度监测算法研究 |
| 4.1 整周模糊度的解算 |
| 4.1.1 整周模糊度的概念 |
| 4.1.2 整周模糊度解算的数学模型 |
| 4.2 北斗系统整周模糊度的获取 |
| 4.2.1 取整法 |
| 4.2.2 快速解算法 |
| 4.3 LAMBDA算法 |
| 4.3.1 序贯最小二乘估计 |
| 4.3.2 整周模糊度的降相关处理 |
| 4.3.3 整周模糊度的搜索空间 |
| 4.3.4 整周模糊度的计算结果检验 |
| 4.4 周跳现象的探测与修复 |
| 4.4.1 Turbo Edit法 |
| 4.4.2 改进的Turbo Edit法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 北斗精密单点定位系统在桥梁变形监测中的应用 |
| 5.1 精密单点定位技术(PPP)的优点 |
| 5.2 数据解算流程 |
| 5.2.1 服务端 |
| 5.2.2 用户端 |
| 5.3 数据验证分析 |
| 5.3.1 数据获取 |
| 5.3.2 数据预处理 |
| 5.3.3 主要算法及运行参数设置 |
| 5.4 北斗系统测量结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（7）附约束条件的移动平台多天线精密定位理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 周跳探测的研究现状 |
| 1.2.2 模糊度快速求解的研究现状 |
| 1.2.3 多天线单历元动态相对定位研究现状 |
| 1.3 研究内容与论文结构 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第2章 GNSS观测值的函数模型 |
| 2.1 GNSS原始观测值及观测方程的线性化 |
| 2.2 GNSS相对定位函数模型及随机模型 |
| 2.2.1 相对定位函数模型 |
| 2.2.2 相对定位的随机模型 |
| 2.3 GNSS多天线定位常用坐标系 |
| 2.3.1 ECEF坐标系 |
| 2.3.2 NEU坐标系 |
| 2.3.3 载体坐标系 |
| 2.4 卡尔曼滤波算法 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波一步预测 |
| 2.4.2 卡尔曼滤波测量更新 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 周跳的实时探测与修复 |
| 3.1 周跳常用探测与修复方法 |
| 3.1.1 单频周跳探测方法 |
| 3.1.2 双频及多频周跳探测方法 |
| 3.2 基于TECR的三频周跳探测方法 |
| 3.2.1 三频周跳探测模型 |
| 3.2.2 周跳修复 |
| 3.2.3 实验与分析 |
| 3.3 基于约束卡尔曼滤波探测单频双差周跳 |
| 3.3.1 约束卡尔曼滤波算法 |
| 3.3.2 几种约束条件的建立方法 |
| 3.3.3 实例分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 短基线模糊度单历元分解算法 |
| 4.1 LAMBDA算法原理 |
| 4.1.1 模糊度浮点解计算 |
| 4.1.2 整周模糊度固定 |
| 4.2 附约束条件模糊度分解常见方法 |
| 4.2.1 C-LAMBDA单历元算法 |
| 4.2.2 三角约束法 |
| 4.3 附轨检信息的超短基线模糊度固定新方法 |
| 4.3.1 附倾角约束的双差模型 |
| 4.3.3 模糊度固定方法 |
| 4.4 实例分析 |
| 4.4.1 静态模拟实验 |
| 4.4.2 动态实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 附约束条件多天线单历元精密定位 |
| 5.1 多天线定位的数学模型 |
| 5.1.1 多天线参数浮点解计算模型 |
| 5.1.2 多天线定位参数固定解 |
| 5.2 多天线模糊度约束动态单历元定位算法 |
| 5.3 实验分析 |
| 5.3.1 静态实验 |
| 5.3.2 动态实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文与参加的科研项目 |
（8）GNSS时间序列变形信息识别与预警方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论（Introduction) |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 变形监测研究现状 |
| 1.3 变形数据识别与预警研究现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 文章结构安排 |
| 2 GNSS和变形信息识别与预警基本理论 |
| 2.1 GNSS概述 |
| 2.1.1 GPS系统概述 |
| 2.1.2 GLONASS系统概述 |
| 2.1.3 BDS系统概述 |
| 2.1.4 Galileo系统概述 |
| 2.2 GPS基线解算方法概述 |
| 2.3 变形信息识别与预警基本理论 |
| 2.3.1 质量过程控制 |
| 2.3.2 时间序列分解 |
| 2.3.3 非参数趋势检验和突变检验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于改进累积和控制图的GNSS变形信息的识别与预警 |
| 3.1 基于中位数的累积和控制图 |
| 3.2 GNSS变形信息的识别与预警 |
| 3.2.1 正态性检验 |
| 3.2.2 数据转换 |
| 3.2.3 算法识别步骤 |
| 3.3 数据处理与分析 |
| 3.3.1 无粗差影响的变形信息的检验 |
| 3.3.2 离散粗差影响的变形信息的检验 |
| 3.3.3 连续粗差影响的变形信息的检验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于改进BFAST的GNSS变形信息识别与预警方法 |
| 4.1 BFAST |
| 4.1.1 BFAST分解模型 |
| 4.1.2 突变点检测的迭代算法 |
| 4.2 变形信息识别算法的原理 |
| 4.2.1 CUSUM统计量 |
| 4.2.2 非正态数据的转换 |
| 4.2.3 改进的迭代检测算法 |
| 4.2.4 实施步骤 |
| 4.3 实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于LWR残差的构筑物变形数据识别算法 |
| 5.1 变形识别算法的原理 |
| 5.1.1 Pettitt检验 |
| 5.1.2 局部加权回归 |
| 5.1.3 实施步骤 |
| 5.2 实验分析 |
| 5.2.1 模拟数据检验 |
| 5.2.2 实测数据检验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要工作及结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）GNSS单历元模糊度固定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本文的逻辑结构 |
| 2 GNSS相关理论 |
| 2.1 GNSS各系统概况 |
| 2.1.1 GPS系统 |
| 2.1.2 BDS系统 |
| 2.1.3 GLONASS系统 |
| 2.2 GNSS多模融合时空统一 |
| 2.2.1 时间系统统一 |
| 2.2.2 坐标系统统一 |
| 2.3 GNSS基本观测方程 |
| 2.3.1 伪距观测方程 |
| 2.3.2 载波相位观测方程 |
| 2.4 GNSS数据组合 |
| 2.4.1 观测值的差分组合 |
| 2.4.2 观测值双频线性组合 |
| 2.5 GNSS主要误差来源及改正方法 |
| 2.5.1 与卫星和接收机有关的误差 |
| 2.5.2 与传输路径有关的误差 |
| 3 适用于变形监测的单历元算法研究 |
| 3.1 单历元算法的数学模型 |
| 3.2 实验与分析 |
| 3.2.1 实验分析一 |
| 3.2.2 实验分析二 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于正则化的单历元算法研究 |
| 4.1 正则化的函数模型 |
| 4.2 短基线单历元解算 |
| 4.2.1 短基线单历元算法函数模型 |
| 4.2.2 实验与分析 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 中长基线单历元解算 |
| 4.3.1 中长基线单历元算法函数模型 |
| 4.3.2 实验与分析 |
| 4.3.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、学术论文、参加科研项目 |
（10）GPS/BDS及PL高精度RTK定位算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GPS/BDS常规RTK |
| 1.2.2 GPS/BDS中长距离RTK |
| 1.2.3 室内伪卫星(PL) RTK |
| 1.3 本文研究目的和主要内容 |
| 1.3.1 本文研究目的 |
| 1.3.2 本文主要内容 |
| 第二章 RTK基础理论 |
| 2.1 基本数学模型 |
| 2.1.1 函数模型 |
| 2.1.2 随机模型 |
| 2.1.3 参数估计方法 |
| 2.2 常见误差源及处理方式 |
| 2.2.1 与卫星有关的误差 |
| 2.2.2 与传播路径有关的误差 |
| 2.2.3 与接收机有关的误差 |
| 2.3 数据预处理 |
| 2.4 模糊度的求解 |
| 2.5 质量控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 GPS/BDS常规RTK |
| 3.1 GPS/BDS定位性能分析 |
| 3.1.1 时空基准及信号频率 |
| 3.1.2 卫星位置计算 |
| 3.1.3 定位模型 |
| 3.1.4 数据处理基本策略及流程 |
| 3.1.5 静态试验 |
| 3.1.6 动态车载试验 |
| 3.2 “两步法”粗差探测方法 |
| 3.2.1 算法介绍 |
| 3.2.2 实验与分析 |
| 3.3 附有多普勒测速信息的单历元模糊度求解 |
| 3.3.1 算法介绍 |
| 3.3.2 实验与分析 |
| 3.4 一种基于改进粒子群算法的模糊度求解方法 |
| 3.4.1 方法介绍 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 GPS/BDS中长距离RTK |
| 4.1 中长距离RTK误差源 |
| 4.1.1 卫星轨道误差 |
| 4.1.2 电离层误差 |
| 4.1.3 对流层误差 |
| 4.2 对流层/电离层误差常用处理方法 |
| 4.2.1 对流层经验模型改正 |
| 4.2.2 对流层精密模型改正 |
| 4.2.3 广播星历电离层经验模型改正 |
| 4.2.4 电离层单层模型改正 |
| 4.2.5 无电离层组合(LC)模型 |
| 4.2.6 不同电离层模型改正效果验证 |
| 4.3 基于参数估计的中长距离GPS/BDS-RTK试验分析 |
| 4.3.1 方法介绍 |
| 4.3.2 100 km长基线验证 |
| 4.3.3 较大高差基线验证 |
| 4.4 一种适用于北斗区域非差电离层获取方法 |
| 4.4.1 方法介绍 |
| 4.4.2 试验及分析 |
| 4.5 基于常规和中长距离RTK定位统一模型的探讨 |
| 4.5.1 电离层加权模型 |
| 4.5.2 基于双频模糊度反算电离层迭代模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 室内伪卫星(PL)RTK |
| 5.1 室内伪卫星PL-RTK定位特点 |
| 5.1.1 伪卫星定位误差分析 |
| 5.1.2 静态观测值强相关 |
| 5.1.3 线性化误差 |
| 5.2 基于固定点初始化(KPI)的室内PL-RTK算法 |
| 5.2.1 方法介绍 |
| 5.2.2 实验与分析 |
| 5.3 一种适用于室内PL-RTK定位单历元模糊度求解算法 |
| 5.3.1 方法介绍 |
| 5.3.2 实验及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间完成的学术成果情况 |
| 致谢 |
四、New Method for Solving GPS Deformation Monitoring Information at Single Epoch（论文参考文献）
- [1]顾及硬件延迟的GNSS紧组合变形监测关键算法研究[D]. 陈佩文. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]基于GNSS测速的桥梁变形监测研究[D]. 翟常鑫. 中国矿业大学, 2021
- [3]BDS似单差模型变形信息快速解算与分析[J]. 陈佩文,余学祥,张浩. 全球定位系统, 2020(03)
- [4]多系统GNSS并行精密数据处理关键技术研究[D]. 蒋春华. 山东大学, 2020(12)
- [5]融合GNSS相位与多普勒观测的测速模型研究[D]. 王星星. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(02)
- [6]基于北斗系统的大跨径桥梁变形监测研究研究[D]. 沈志. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [7]附约束条件的移动平台多天线精密定位理论与方法研究[D]. 蒲仁虎. 西南交通大学, 2019(06)
- [8]GNSS时间序列变形信息识别与预警方法研究[D]. 吴昊. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]GNSS单历元模糊度固定方法研究[D]. 徐跃. 安徽理工大学, 2018(12)
- [10]GPS/BDS及PL高精度RTK定位算法研究[D]. 李昕. 武汉大学, 2017(06)
标签：gnss论文; 定位精度论文; 北斗卫星导航系统论文; 定位误差论文; 模糊理论论文;