Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt Nam (Luận án tiến sĩ)

183 10 0
  • Loading ...
1/183 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 16/03/2019, 08:20

Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt NamNghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt Nam BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN GIA TRỌNG NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH XỬ SỐ LIỆU GNSS DẠNG RINEX NHẰM PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỆ TINH VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2019 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN GIA TRỌNG NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH XỬ SỐ LIỆU GNSS DẠNG RINEX NHẰM PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỆ TINH VIỆT NAM Ngành : Kỹ thuật trắc địa - đồ Mã số : 9520503 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG NAM CHINH HÀ NỘI - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Các kết nghiên cứu luận ánsở tìm hiểu tài liệu, phân tích cách trung thực, khách quan áp dụng điều kiện thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Nghiên cứu sinh Nguyễn Gia Trọng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG xii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THUẬT TOÁN PHẦN MỀM XỬ SỐ LIỆU GNSS 1.1 Các kết nghiên cứu nước .7 1.1.1 Các kết nghiên cứu thuật toán 1.1.2 Các kết nghiên cứu xây dựng phần mềm 10 1.2 Các kết nghiên cứu Việt Nam 23 1.2.1 Các kết nghiên cứu thuật toán xử số liệu GNSS 23 1.2.2 Các kết nghiên cứu xây dựng phần mềm 25 1.3 Phạm vi nghiên cứu luận án 29 CHƯƠNG TRỊ ĐO GNSS VẤN ĐỀ HIỆU CHỈNH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NGUỒN SAI SỐ ĐỐI VỚI TRỊ ĐO 30 2.1 Trị đo GNSS .30 2.1.1 Trị đo khoảng cách giả .30 2.1.2 Trị đo pha sóng tải 32 2.1.3 Trị đo doppler 34 2.2 Các nguồn sai số trị đo GNSS biện pháp khắc phục 35 2.2.1 Các nguồn sai số liên quan đến vệ tinh 35 2.2.2 Các nguồn sai số liên quan đến máy thu 38 2.2.3 Các nguồn sai số liên quan đến mơi trường truyền tín hiệu 39 2.3 Dữ liệu đo chuyển định dạng RINEX 44 2.3.1 Thông tin tệp thông tin trị đo 45 2.3.2 Thông tin tệp thông tin đạo hàng 46 iii CHƯƠNG THUẬT TOÁN GIẢI BÀI TOÁN ĐỊNH VỊ TUYỆT ĐỐI ĐỊNH VỊ TƯƠNG ĐỐI 51 3.1 Bài toán định vị tuyệt đối 51 3.1.1 Bài toán định vị tuyệt đối thông thường (tiêu chuẩn) 51 3.1.2 Tính số hiệu chỉnh khoảng cách theo thời gian 58 3.1.3 Tính trọng số 61 3.1.4 Phép lọc Kalman ứng dụng phép lọc Kalman giải toán SPP 63 3.1.3 Bài tốn định vị tuyệt đối xác 66 3.2 Bài toán định vị tương đối 72 3.2.1 Hiệu trị đo 72 3.2.2 Thuật toán định vị tương đối tĩnh 75 3.2.3 Vấn đề ước lượng phương sai 81 3.2.4 Quy chuyển cạnh từ tâm ăng ten tâm mốc trắc địa 83 3.2.5 Thuật toán định vị tương đối động 89 3.3 Giải số nguyên đa trị 92 3.3.1 Quy trình chung giải số nguyên đa trị 92 3.3.2 Vấn đề làm giảm tương quan hiệu số nguyên đa trị 93 3.3.3 Các phương pháp tìm kiếm số nguyên đa trị 94 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH XỬ SỐ LIỆU GNSS TÍNH TỐN THỰC NGHIỆM .98 4.1 Giới thiệu ngơn ngữ lập trình 98 4.2 Thiết kế phần mềm 99 4.2.1 Nguyên tắc chung thiết kế phần mềm 99 4.2.2 Giới thiệu chương trình xây dựng .100 4.3 Giới thiệu số liệu thực nghiệm phương án tính thực nghiệm .107 4.3.1 Giới thiệu số liệu thực nghiệm định vị tuyệt đối .107 4.3.2 Các phương án tính tốn thực nghiệm định vị tuyệt đối 108 4.3.3 Giới thiệu số liệu thực nghiệm định vị tương đối .110 4.4 Kết tính tốn thực nghiệm định vị tuyệt đối 111 iv 4.4.1 Kết tính theo phương án .111 4.4.2 Kết tính theo phương án .113 4.4.3 Kết tính theo phương án .117 4.4.4 Kết tính theo phương án .119 4.4.5 Kết tính theo phương án .122 4.4.6 Kết tính theo phương án .126 4.5 Kết tính thực nghiệm định vị tương đối 129 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 133 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 Phụ lục A: Kết xử số liệu điểm Đan Phượng phần mềm Bernese 5.0 149 Phụ lục B: Kết định vị tuyệt đối điểm thực nghiệm theo phương án khác .150 Phụ lục C: Kết định vị tuyệt đối điểm DANP trường hợp có khơng xét đến tượng nhảy đồng hồ máy thu 165 Phụ lục D: Tọa độ tuyệt đối điểm xác định sử dụng kết hợp trị đo pha sóng tải trị đo khoảng cách giả theo mã 167 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Giao diện phần mềm Trimble Business Center 10 Hình 1.2 Giao diện phần mềm Trimble Total Control .11 Hình 1.3 Giao diện chương trình Hi-Target Geomatics Office 11 Hình 1.4 Giao diện nhập số liệu xử OPUS 22 Hình 2.1 Đồ thị minh họa tượng nhảy đồng hồ máy thu GB-1000 32 Hình 2.2 Quy trình chuyển từ liệu thô sang định dạng liệu RINEX 44 Hình 3.1 Các yếu tố mặt cầu phụ trợ 59 Hình 3.2 Mối quan hệ yếu tố đo cao ăng ten máy thu 83 Hình 3.3 Chiều cao ăng ten máy thu hai điểm M1 M2 87 Hình 4.2 Giao diện chức nhập liệu .102 Hình 4.3 Cửa sổ nhập liệu 102 Hình 4.4 Lựa chọn phương pháp định vị tuyệt đối 103 Hình 4.5 Giao diện cài đặt thơng tin cho giải tốn SPP 104 Hình 4.6 Giao diện cài đặt thơng tin cho tốn PPP 104 Hình 4.7 Nhập hệ số alpha, beta cho mơ hình Klobuchar 106 Hình 4.8 Nhập tham số xử cạnh 106 Hình 4.9a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .112 Hình 4.9b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 112 Hình 4.9c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 113 Hình 4.10a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .114 Hình 4.10b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 114 Hình 4.10c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 115 Hình 4.11a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án 2_1 115 Hình 4.11b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 2_1 116 Hình 4.11c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 2_1 116 Hình 4.12a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .117 Hình 4.12b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 118 vi Hình 4.12c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 118 Hình 4.13a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .119 Hình 4.13b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 119 Hình 4.13c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 120 Hình 4.14a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án 4_1 120 Hình 4.14b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 4_1 121 Hình 4.14b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 4_1 121 Hình 4.15a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .122 Hình 4.15b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 123 Hình 4.15c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 123 Hình 4.16a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án 5_1 124 Hình 4.16b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 5_1 125 Hình 4.16c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 5_1 125 Hình 4.17a Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm DANP tính theo phương án .127 Hình 4.17b Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm KUNM tính theo phương án 128 Hình 4.17c Đồ thị biểu diễn độ lệch vị trí điểm PIMO tính theo phương án 128 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Tiếng Anh đầy đủ Từ viết tắt ADOP Ambiguity Dilution Dịch sang tiếng Việt Of Độ suy giảm độ xác số nguyên lần bước sóng Precesion ANTEX the ANTenna EXchange format Định dạng chuyển đổi ăng ten ASCII American Standard Code for Chuẩn mã trao đổi thông tin Information Interchange Hoa Kỳ BINEX BINary Exchange Phương thức chuyển đổi nhị phân BIQUE Best Quadratic Ước lượng bình phương khơng Invariant Unbiased Estimate chệch tốt Tệp chứa hệ số triều dùng để BLQ tính hiệu chỉnh ảnh hưởng tải trọng đại dương BLUE Best Linear Unbiased Estimate Ước lượng tuyến tính khơng chệch tốt CDDIS Crustal Dynamics Information System CHAMP Challenging Data Hệ thống thông tin liệu địa động lực vỏ trái đất Minisatellite Vệ tinh CHAMP (của châu Âu) Payload CODE Center for Orbit Determination Trung tâm tính tốn quỹ đạo vệ in Europe CORS DCB tinh châu Âu Continuously Operating Trạm tham chiếu thu tín hiệu liên Reference Station tục Difference Code-Bias Hiệu độ lệch trị đo khoảng cách giả theo mã DGPS Differential Global Positioning Phương pháp định vị vi phân System GGSP Galileo Provider Geodetic Service Trung tâm cung cấp dịch vụ trắc địa Galileo viii GIS Information Hệ thống thông tin địa Geographic System GLONASS GLObal NAvigation Satellite Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn System GPS Global cầu (của Nga) Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu (của (NAVSTAR GPS) GPT Global Mỹ) Pressure and Mơ hình áp suất khí Temperature GNSS Global tồn cầu Satellite Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn Navigation System cầu GNSS-R GNSS-Reflectometry Phương pháp đo GNSS phản xạ GRACE The Gravity Recovery and Vệ tinh GRACE Châu Âu Climate Experiment IB Phương pháp làm tròn số nguyên Integer Boot-strapping đa trị có điều kiện IERS International Earth Rotation Tổ chức dịch vụ quốc tế and Reference Systems Service chuyển động quay trái đất hệ quy chiếu IGS International GNSS Service Tổ chức dịch vụ GNSS quốc tế ILS Integer Least-Squares Phương pháp bình phương số nguyên nhỏ Hệ thống dẫn đường quán tính INS Inertial Navigation System IONEX IONosphere Map EXchange Định dạng đồ tầng điện ly format IR Integer Rounding Phương pháp làm tròn cho số nguyên đa trị IRNSS Indian Regional Satellite System Navigation Hệ thống vệ tinh dẫn đường khu vực Ấn Độ ... hưởng nguồn sai số trị đo GNSS - Thuật toán giải toán định vị vệ tinh - Phương pháp xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS Phạm vi nghiên cứu - Thuật toán giải toán định vị vệ tinh từ liệu RINEX. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN GIA TRỌNG NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH XỬ LÝ SỐ LIỆU GNSS DẠNG RINEX NHẰM PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỊNH VỊ VỆ TINH Ở VIỆT... xác lập sở khoa học phương pháp luận xây dựng thuật toán xử lý liệu GNSS dạng RINEX phục vụ lập trình giải toán định vị vệ tinh - Kết nghiên cứu luận án ứng dụng để xử lý liệu GNSS dạng RINEX nội
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt Nam (Luận án tiến sĩ), Nghiên cứu thuật toán và xây dựng chương trình xử lý số liệu GNSS dạng RINEX nhằm phát triển ứng dụng công nghệ định vị vệ tinh ở Việt Nam (Luận án tiến sĩ)

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay