卫星导航定位新技术及高精度数据处理方法

第1章精密单点定位技术及其应用

1.1引言

1.2精密单点定位技术的发展现状

1.3精密单点定位的基本原理

1.3.1数据预处理

1.3.2参数估计方法

1.4精密单点定位的主要误差源及其改正模型

1.4.1与接收机和测站有关的误差

1.4.2与卫星有关的误差

1.4.3与信号传播有关的误差

1.4.4精密单点定位数据处理策略与IGS产品的兼容性

1.5精密单点定位的技术优势

1.6精密单点定位中的坐标框架

1.7精密单点定位软件、应用实例及结果分析

1.7.1精密动态单点定位的内符合精度分析

1.7.2精密动态单点定位同双差解和已知坐标的比较

1.8精密单点定位技术的应用前景

1.9精密单点定位技术有待解决的问题

第2章周跳探测及处理

2.1概述

2.1.1载波相位测量

2.1.2周跳

2.1.3周跳的起因

2.1.4周跳的特性

2.1.5周跳的探测

2.1.6周跳的处理

2.1.7载波相位和码伪距观测方程

2.1.8接收机钟差对周跳探测的影响

2.2基于观测值变化规律的周跳探测

2.2.1多项式拟合法

2.2.2高次差法

2.3基于多类观测值组合的周跳探测

2.3.1单频码相组合法

2.3.2双频码相组合法

2.3.3电离层残差法

2.3.4多普勒积分法

2.4基于观测值估值残差的周跳探测

2.4.1三差观测值残差法

2.4.2历元间差分法

2.5已知基线法

第3章整周模糊度

3.1概述

3.2消除模糊度参数的方法

3.2.1三差法

3.2.2交换天线法

3.3在坐标域内确定模糊度

3.3.1已知基线法

3.3.2模糊度函数法

3.4在观测值域内确定模糊度

3.4.1双频码相组合确定模糊度

3.4.2三频码相组合确定模糊度

3.5在模糊度域内确定模糊度

3.5.1浮动解和固定解

3.5.2确定固定解的一般过程

3.5.3经典置信区间搜索法

3.5.4最小二乘搜索方法

3.5.5快速模糊度确定方法

3.5.6最小二乘模糊度降相关平差方法

3.5.7Cholesky分解快速模糊度搜索

3.6与电离层无关组合的模糊度固定

第4章基于GPS观测值的电离层电子含量反演及建模

4.1概述

4.2GPS观测反演电子含量的基本原理

4.3几种典型的电离层单层模型

4.3.1经典电离层模型

4.3.2格网模型

4.3.3多项式函数模型

4.3.4球谐模型

4.3.5全球电离层图(GIM)

4.4电离层层析成像((2IT)

4.4.1电离层层析成像技术

4.4.2电离层层析成像基本原理

4.4.3电离层层析建模方法

4.5掩星GPS电离层探测

4.5.1掩星GPS电离层探测概况

4.5.2GPS掩星探测电离层Abel积分反演原理

4.5.3Abel积分中的奇点问题

第5章利用星间观测值进行卫星的自主定轨

5.1星载GPS自主定轨

5.1.1概述

5.1.2卫星自主定轨的滤波算法

5.1.3卫星自主定轨的动力学模型

5.1.4基于星载GPS伪距观测值的自主定轨方法

5.2导航卫星的自主定轨

5.2.1前言

5.2.2星间距离观测值的生成

5.2.3数学模型和软件

5.2.4算例

5.2.5结论

5.3导航卫星的星地联合定轨

5.3.1前言

5.3.2数学模型及软件

5.3.3模拟计算的结果和分析

5.3.4结论

第6章无整周问题的基线解算新方法

6.1前言

6.2无整周问题的变形监测新模型

6.2.1前言

6.2.2提取变形量的新模型

6.2.3几种特殊情况的处理方法

6.2.4试验与检测结果

6.2.5小结

6.3一种解算GPs短基线向量的新方法

6.3.1解算基线向量的新方法

6.3.2实例与分析

6.3.3结论和建议

6.4无整周模糊度的中长基线解算方法

6.4.1电离层延迟改正

6.4.2算例

6.4.3结论

第7章GAMIT/GLOBK软件和Bernese软件简介

7.1GAMIT/GLOBK软件简介

7.1.1GAMIT/GLOBK软件的发展历史及现状

7.1.2GAMIT/GLOBK软件的功能及组成

7.1.3软件安装

7.1.4GAMIT/GLOBK数据处理流程

7.1.5实例分析

7.2Burmese软件简介

7.2.1发展历史

7.2.2软件的主要功能和特点

7.2.3程序结构和主要内容

7.2.4软件界面介绍

7.2.5数据处理流程概述

7.2.6BERNESE软件数据处理

第8章GPS气象学

8.1研究的目的与意义

8.2利用地基GPS观测探测大气水汽分布

8.2.1研究现状

8.2.2基本原理与方法

8.2.3有待解决的问题

8.3利用星载GPS掩星观测探测地球大气性质

8.3.1GPS无线电掩星技术的产生

8.3.2GNSS掩星任务的发展历史

8.3.3研究现状

8.3.4基本原理与方法

8.3.5GPS掩星观测数据处理流程

8.3.6有待进一步解决的问题

8.4利用山基与机载GPS掩星观测探测大气性质

8.4.1研究现状

8.4.2反演原理

第9章网络RTK技术

9.1概述

9.1.1基本概念

9.1.2网络RTK的基本思想

9.2网络RTK定位中误差处理方法

9.3网络RTK关键技术

9.3.1基准站网模糊度确定

9.3.2区域误差模型建立和流动站误差的计算

9.3.3流动站双差模糊度的确定

9.3.4大规模基准站组网

9.3.5网络RTK系统完备性监测技术

9.4网络RTK系统服务技术

9.4.1虚拟参考站(VRS)技术

9.4.2主辅站技术(MAX)

9.4.3区域改正参数(FKP)方法

9.4.4综合误差内插法(CBI)

9.5网络RTK系统

9.5.1系统组成和子系统定义

9.5.2网络RTK系统的建设现状

9.5.3基准站子系统

9.5.4系统管理中心

9.5.5用户数据中心子系统

9.5.6数据传输子系统

9.5.7用户应用子系统

9.6网络RTK系统管理和定位服务软件

9.6.1功能和组成

9.6.2研究和发展现状

9.6.3MPGPS

9.6.4SPIDER

9.6.5GPSNetwork

9.6.6PowerNetwork

9.7网络RTK技术的发展趋势

9.8结语

第10章基于卫星定位技术的现代高程测定

10.1高程基准的定义及其转换

10.1.1高程系统

10.1.2利用GPS测定高程的实用方法

10.2建立高精度区域似大地水准面的作用及意义

10.3高精度区域似大地水准面确定的研究现状

10.3.1lcm精度的城市似大地水准面模型

10.3.25cm精度的省级似大地水准面模型

10.3.3跨海厘米级精度的高程基准传递

10.4高精度区域似大地水准面的实现方法和关键技术

10.4.1高精度GPS/水准控制网的布网方案设计

10.4.2厘米级重力似大地水准面确定

10.4.3重力似大地水准面与GPS水准联合解

10.4.4似大地水准面检核

10.5高精度区域似大地水准面的应用及有待进一步解决的问题

10.5.1高精度区域似大地水准面的应用

10.5.2高精度区域似大地水准面的主要应用领域

10.5.3本领域有待进一步解决的问题

　　本书是一本研究生教材，供研究生在已学完“GPS原理及应用”、“GPS测量数据处理”等课程的基础上使用。　　全书共分十章，各章之间较为独立，其顺序也是随机编排的。学生既可按章节依次学习，也可根据需要重点学习其中的部分章节。参加编写的老师均为各研究方向内的专家，对负责编写的内容有全面的了解，并作过较为深入的研究。书中所讨论的热点问题大多是编写者在博士论文中所研究的内容或承担的科研项目中的内容。　　本书详细介绍了GPS定位前沿技术的基本原理和方法，讨论了其发展趋势及有待解决的问题。全书共分十章，分别阐述了精密单点定位技术、网络RKT技术、周跳的探测与修复、整周模糊度的确定、利用GNSS观测值建立电离层延迟模型、GPS气象学、低轨卫星和导航卫星的自主定轨、无整周问题的基线向量解算方法、GAMIT/GLOBK软件和Burmese软件的使用、高精度区域似大地水准面的建立方法等内容。　　本书适合于高校研究生使用，使他们在掌握GPS定位基本原理的基础上，能够根据个人的研究方向深，本书也学习GPS的前沿技术和方法。本书也可作为大专院校的教师和学生以及相关专业技术人员的参考书。