实时动态gps数据处理的研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 实时动态 GPS 数据处理的研究 【摘 要】针对 GPS 实时动态数 据的特点，本文利用离散卡尔曼滤波算 法进行解算， 选用了重力船载 GPS 数 据进行实验，实验结果证明，对于船载 短基线的解算，该算法可以获得较高精 度的定位结果，从而为解算重力场模型 提供可靠的定位信息。 中国论文网 /8/view-12905190.htm 【关键词】实时动态；GPS 数据 解算；短基线 【Abstract】According to the characteristics of GPS real-time dynamic data，this paper uses the discrete Kalman filter algorithm to solve the problem.The GPS data of gravity ship is used to -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 experiment.The experimental results show that the algorithm can obtain high accuracy Positioning results，so as to solve the gravity field model to provide reliable positioning information. 【Key words】Real-time dynamic；GPS data calculation；Short baseline 0 引言 动态相对定位就是在固定站点上 固定一个接收机，在运动的载体上架上 观测接收机。在运动的过程中，所有的 接收机进行同步观测，用来确定运动载 体相对于基准站的瞬时位置。动态相对 定位的特点就是实时确定载体的位置。 差分动态定位是利用安置在一个 运动载体上的接收机和安置在地面上的 一个或多个基准站的接收机联合测得改 运动载体的位置，所以差分动态定位也 称为相对动态定位。根据实时性要求不 同，差分动态定位分为实时差分动态定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 位和后处理差分动态定位。实时差分动 态定位需要建立无线电数据传输，在观 测的同时解算出载体的位置；后处理差 分动态不需要实时传输数据，而是在观 测结束后进行处理。 针对 GPS 实时动态数据的特点， 本文利用离散卡尔曼滤波算法进行解算， 选用了重力船载 GPS 数据进行实验， 实验结果证明，对于船载短基线的解算， 该算法可以获得较高精度的定位结果， 从而为解算重力场模型提供可靠的定位 信息。 1 GPS 动态定位中的离散卡尔曼 滤波算法 如果测量误差彼此之间是完全独 立的，那么应用经典的最小二乘理论是 非常有效的，但是在处理动态数据时， 其中一些误差和时间是相关的，在这种 情况下，卡曼滤波理论作为一种重 要的最优化估计理论被广泛应用于各种 动态的数据处理中，尤其是在 GPS 单 历元定位中，近十年来得到了深入的发 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 展和广泛的应用。Track 就是采用离散 的卡尔曼滤波算法。 在 GPS 数据处理时，观测方程 都是经过线性化的，所以我们只讨论线 性系统的卡尔曼滤波算法。 1.1 观测方程 1.3 计算步骤 整个卡尔曼滤波包括了 3 个步骤 2 实验与分析 该数据为测定台湾某海域内海水 重力，使用 GPS 观测得到相关数据后 进行解算得到重力资料。对于精密星历， 可以从 SOPAC 网站下载了观测日两天 内的星历。在本文中只对该数据的精度 进行解算。在海研一号船上布设了四台 GPS 接收机作为观测站，在岸边布设了 一台 GPS 接收机作为基准站。处理的 数据时间段为一天。 船上四台接收机分别为 A、B、C 、D，其分布及相关位置如图： 该图中显示的坐标为工程坐标， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 是以船中线为坐标轴。不管任意时间段 内，A-B A-D B-C C-D 的距离是不变的， 可以利用这一点作为评定数据的精度。 从上图可以得出各个站点之间的 距离。 使用 Track 解算出各个站点的 X、Y、Z 坐标后，然都算出各个历元 相邻站点间的距离可得如图： 从图中可以看到解算出来的基线 长与实际长度的差距在大部分几厘米之 内，其中红色线表示为实际长度。可看 出解算 GPS 动态数据时的精度可达 cm 级。在图中，基线 A-B 与实际长度有一 定的差距，可能是由于 GPS 接收机摆 放位置的原因导致观测数据较差，从而 使得基线解算出现较大的偏差。 从以上可以看出在海上，解算出 的定位精度是比较高的，而且还可以提 供航船的轨迹以及潮汐高程变化等信息。 3 总结 本文利用离散卡尔曼滤波算法进 -精选