李顯、張開東、吳美平*的《航空重力測量中運動加速度的高精度估計方法研究》的主要內(nèi)容如下: (1)基于航空重力測量的數(shù)學(xué)模型分析了航空重力測量中利用GNSS確定載體動態(tài)位置、速度和加速度的精度需求。同時以SGAWZ01為例,介紹了捷聯(lián)式航空重力測量系統(tǒng)的硬件和軟件實現(xiàn)方式。
(2)導(dǎo)航衛(wèi)星速度和加速度的高精度計算是實現(xiàn)載體動態(tài)速度和加速度高精度解算的前提,分別研究了利用廣播星歷和精密星歷進行導(dǎo)航衛(wèi)星速度和加速度的計算方法,并通過對比分析表明,利用廣播星歷或精密星歷計算導(dǎo)航衛(wèi)星位置序列,再通過數(shù)字差分運算;可獲得滿足航空重力測量精度需求的衛(wèi)星速度和加速度。
(3)系統(tǒng)闡述了利用單基準站差分GNSS方法進行載體加速度的高精度估計的相關(guān)理論。推導(dǎo)了位置差分法和相位差分法的數(shù)學(xué)模型,深入分析了整周模糊度誤差、周跳、星座突變誤差、電離層傳播誤差、星歷誤差、基準站站址誤差等GNSS誤差源對載體速度和加速度估計精度的影響。
(4)針對長基線條件下采用單基準站差分GNSS方法存在局限性這一問題,提出了融合多個地面基準站同步觀測信息進行載體加速度的高精度估計方法,闡述了該方法的關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)據(jù)處理流程,并通過實測數(shù)據(jù)實驗驗證了這一方法在加速度估計精度上的優(yōu)越性。
(5)針對單基準站差分GNSS載體加速度估計方法在無基準站或難以建立基準站配合觀測情況下應(yīng)用的局限性,提出了基于精密單點定位的載體高精度加速度估計方法。
(6)利用東海、南海航空重力測量試驗的數(shù)據(jù),對基于單點精密定位方法確定載體加速度的可行性進行了試驗驗證,結(jié)果表明,即使是在電離層活動相對活躍的南海實驗中,基于精密單點定位和基于單基準站差分GNSS的載體加速度估計方法獲得的結(jié)果具有較好的一致性。動態(tài)情況下,兩種方法的差異小于 0.5mGal,從而驗證了基于精密單點定位方法在載體高精度加速度估計中應(yīng)用的可行性。
第1章 緒論
1.1 背景和意義
1.2 航空重力測量
1.2.1 國外航空重力測量系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)航空重力測量系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 航空重力測量性能的應(yīng)用需求
1.3 衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)
1.3.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 GNSS高精度定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 GNSS在航空重力測量中的應(yīng)用研究
1.4 本書主要內(nèi)容
第2章 捷聯(lián)式航空重力測量的基本理論
2.1 航空重力測量的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 常用坐標系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.1.2 航空重力測量的數(shù)學(xué)模型
2.2 GNSS在航空重力測量中的應(yīng)用及精度需求分析
2.2.1 運動載體的位置確定
2.2.2 運動栽體的速度確定
2.2.3 運動載體的加速度確定
2.3 捷聯(lián)式航空重力測量系統(tǒng)簡介
2.3.1 硬件實現(xiàn)
2.3.2 軟件實現(xiàn)
2.4 本章小結(jié)
第3章 導(dǎo)航衛(wèi)星速度和加速度的計算方法
3.1 基于廣播星歷求解衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)
3.1.1 Kepler根數(shù)形式廣播星歷
3.1.2 修正Keper形式廣播星歷
3.1.3 位置速度型廣播星歷
3.2 基于精密星歷求解衛(wèi)星狀態(tài)參數(shù)
3.2.1 數(shù)值差分法
3.2.2 解析差分法
3.3 精度對比分析
3.3.1 廣播星歷法精度分析
3.3.2 數(shù)值差分法精度分析
3.3.3 解析差分法精度分析
3.4 計算精度評估
3.5 本章小結(jié)
第4章 單基準站差分加速度估計方法
4.1 位置差分法和相位差分法
4.1.1 位置差分法
4.1.2 相位差分法
4.2 加速度估計誤差分析
4.2.1 整周模糊度解算偏差
4.2.2 周跳
4.2.3 星座突變誤差
4.2.4 電離層誤差
4.2.5 星歷誤差
4.2.6 基準站站址誤差
4.3 單基準站差分GNSS算法適用性分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 多基準站差分加速度估計方法
5.1 網(wǎng)絡(luò)誤差模型及其估計方法
5.1.1 誤差建模算法
5.1.2 誤差模型的誤差特性分析
5.2 改進的整周模糊度的解算及驗證方法
5.2.1 整周模糊度解算及驗證概述
5.2.2 基于基線測量誤差粗差檢驗的網(wǎng)絡(luò)模糊度驗證方法
5.2.3 仿真性能分析
5.2.4 實測性能分析
5.3 聯(lián)合參數(shù)估計模型
5.4 多基準站差分GNSs加速度估計方法的性能分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 非差單點加速度估計方法
6.1 基于精密單點定位的加速度估計方法研究I
6.1.1 概述
6.1.2 數(shù)學(xué)模型
6.2 精密單點加速度估計算法誤差分析
6.2.1 星歷誤差的影響
6.2.2 衛(wèi)星鐘差的影響
6.3 試驗驗證和精度評估
6.3.1 試驗驗證的評估方法和評估指標
6.3.2 東海航空重力試驗
6.3.3 南海航空重力試驗
6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 進一步的研究和展望
附錄A數(shù)據(jù)場景說明
A1 東海航空重力測量試驗
A2 南海航空重力測量試驗
參考文獻