GNSS 观测数据预处理及质量评估
?录
第?章绪论 (1)
1.1全球卫星导航系统发展简介 (1)
1.2国内外研究背景及现状 (3)
1.2.1周跳与钟跳探测研究现状 (4)
1.2.2 GNSS数据质量检查研究现状 (5)
1.3研究的?的与意义 (6)
1.4研究内容及论?组织 (7)
第?章GNSS观测数据预处理 (9)
2.1GNSS基本观测量 (9)
2.1.1伪距观测值 (9)
2.1.2载波相位观测值 (9)
2.1.3多普勒观测值 (10)
2.2观测值的误差源 (10)
2.2.1与卫星有关的误差 (11)
2.2.2与传播路径有关的误差 (11)
2.2.3与接收机有关的误差 (13)
2.3常?的双频观测值线性组合 (13)
2.3.1伪距观测值间的线性组合 (14)
2.3.2载波相位观测值间的线性组合 (14)
2.3.3不同类型观测值间的线性组合 (15)
2.4常?的三频相位观测值的线性组合 (16)
2.5本章?结 (18)
第三章GNSS观测数据质量评估 (19)
3.1R INEX 3.02使?说明 (19)
3.2TEQC简介 (21)
3.2.1 TEQC使?指南 (21)
3.2.2 QCVIEW可视化分析 (23)
3.3数据质量检查原理 (24)
3.3.1数据利?率与信噪? (24)
3.3.2电离层延迟变化率 (25)
3.3.3多路径效应 (25)
3.3.4周跳?与钟跳 (26)
3.4本章?结 (26)
V
第四章BDS观测数据的周跳探测与修复 (27)
4.1周跳探测与修复理论基础 (27)
4.1.1周跳的定义 (27)
4.1.2周跳产?的原因及影响 (28)
4.1.3周跳探测与修复的思路与?法 (28)
4.2单频观测值周跳探测与修复 (29)
4.2.1?次差法 (29)
4.2.2多普勒观测值法 (33)
4.3双频周跳探测与修复 (35)
4.3.1 M-W组合法 (35)
4.3.2?次电离层残差法（PIR）与?次电离层残差法（STPIR） (38)
4.3.3联合M-W组合与STPIR组合探测与修复周跳 (41)
4.4三频观测值周跳探测与修复 (42)
4.4.1三频伪距相位组合 (42)
4.4.2三频??何相位组合 (47)
4.4.3三频相位?电离层??何组合 (49)
4.5本章?节 (52)
第五章GNSS观测数据质量评估软件实现及分析 (53)
5.1GNSS数据质量评估软件实现 (53)
5.2QC软件的有效性验证 (56)
5.3BDS数据质量分析 (58)
5.3.1钟跳 (58)
5.3.2多路径效应分析 (58)
5.3.3信噪?分析 (61)
5.4GNSS数据质量分析 (61)
5.5本章?结 (63)
结论与展望 (64)
结论 (64)
下?步?作 (65)
参考?献 (66)
攻读学位期间取得的研究成果 (70)
致谢 (71)
VI
第?章绪论
第?章绪论
卫星导航开始于20世纪70年代，具有实时性、全天候和?精度等特点。为了满?本国民?和军?的需求，许多国家都已开始
发展??的卫星导航系统。全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System）简称GNSS，?前主要有四?全球卫星
导航系统：美国的GPS（Global Positioning Syetem）、俄罗斯的格洛纳斯（Global Navigation Satellite
System,GLONASS）、中国的北?导航系统（BEIDOU Satellite Navigation System,BDS）和欧盟正在筹建的伽利略(Galileo)
[34]。不同的导航卫星系统都具有各?的特点，在数据处理时需要考虑不同系统的轨道、信号、频段等差异，数据预处理及数
据质量评价是获得?精度导航定位结果的关键环节。因此，本?系统研究了数据预处理及数量质量评估的?法，并结合北?系
统的特点着重分析北?数据周跳探测?法，评价GNSS多系统的数据质量，为多系统数据融合奠定?定的基础。
1.1全球卫星导航系统发展简介
GPS是美国国防部设计、建设、控制和维护的第?代空间定位系统，是?前全球星座组?最完善、定位精度最?、应?最?
泛的卫星导航系统。GPS的基本星座由24颗?作卫星组成，均匀分布在6个中地球轨道（MEO）上，轨道与?道的夹?为
55°，轨道?度约为20200km，轨道周期为11h58min，每颗卫星?天绕地球飞?两次[11-13]。GPS采?码分多址（CDMA）
的?式播发信号，在建设初期，仅调制了2个导航信号，即L1频段和L2频段，在L1频段的I?路上调制出民?的C/A信号，在Q
?路上调制出军?的P信号；在L2频段上只调制出军?的P码信号[55]。在GPS现代化进程的推进下，美国?开发出第三个民
?信号L5，?前该频段信号已经开始部署并有8颗卫星开始?作，分别为：G01、G03、G06、G09、G24、G25、G27和
G30。根据?献[55,61]，GPS信号频段特征及发展历程如表1.1所?。
表1.1 GPS信号频段的发展
时间GPS卫星信号种类频率/MHz服役年限/年应?对象
1978-2004 BlockⅠ/ⅡL1(C/A); 1575.42 7.5军民两?
/ⅡA/ⅡR L1(P) ;L2(P) 1227.6 7.5军?2005-2009BlockⅡR(M) L2(C) 1227.6 7.5民?
2010-2016 BlockⅡF L5 1176.45 12民?
2016以后GPSⅢL1(C) 1575.42 15民?
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