[发明专利]一种GPS位置时间序列噪声模型建立方法

摘要

本发明公开了一种GPS位置时间序列噪声模型建立方法，对GPS测站坐标位置时间序列的噪声模型特性进行分析，建立GPS测站坐标位置时间序列噪声模型分析机制，考虑了GPS位置序列解算策略、时间跨度、粗差、趋势速度项、地表环境负载效应、共模误差等因素对噪声模型建立的影响；本发明考虑了传统GPS时间序列噪声模型估计方法的局限性，顾及了噪声模型的多样性，考虑了多模型及其组合模型，且采用改进的AIC/BIC模型估计准则。通过对多因素进行分析，最终建立了一种稳健的GPS测站坐标位置时间序列噪声模型估计方法，以获得准确的噪声模型估计结果，最终获得准确的站速度及其不确定性参数，为进一步提高GPS坐标序列在高精度地球动力学中的应用提供可靠性数据基础。

主权项

1.一种GPS位置时间序列噪声模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对原始观测文件进行解算，对不同松弛解进行加权解算，获取GPS测站坐标位置时间序列；步骤2：对获取的GPS测站坐标位置时间序列进行数据预处理；步骤3：对步骤2中预处理后的GPS测站坐标位置时间序列继续进行地表环境负载修正，以改正地表环境负载引起的GPS测站非线性变化；步骤4：对步骤3中修正后的GPS测站坐标位置时间序列继续进行共模误差改正，去除坐标序列中的共模误差，获得残差序列；步骤5：采用极大似然估计方法对不同组合的单一噪声模型、组合噪声模型分别对GPS测站坐标位置时间序列三坐标分量进行噪声估计，获得不同组合噪声模型在GPS测站坐标位置时间序列三坐标分量的MLE值；步骤6：根据单一噪声模型、组合噪声模型GPS测站坐标位置时间序列三坐标分量的MLE值获得GPS测站坐标位置时间序列坐标分量的最优噪声模型，并获得站速度及其不确定性估计值；具体实现包括以下子步骤：步骤6.1：采用极大似然估计方法解算得到不同噪声模型的MLE值，并获根据不同噪声模型的待估参数个数k，进一步采用AIC、BIC结合功率谱分析的方法对最优噪声模型进行判定，并获得站速度及其不确定性的估值；步骤6.2：采用AIC、BIC模型估计准则分别计算不同噪声模型的AIC、BIC值，AIC、BIC的求解原理如下：AIC＝‑2lnL+2k；BIC＝‑2·lnL+k·ln(n)；式中L为某一噪声模型下的似然函数值MLE，n为观测值个数；步骤6.3：当ACI、BIC估计出的GPS测站坐标位置时间序列噪声模型结果一致时，接受该估计结果；当ACI、BIC估计出的结果不一致时，采用功率谱分析的方法结合极大似然估计的结果，即通过功率谱分析方法分别对AIC、BIC估计后的结果以及原始数据进行频谱分析，并绘制频谱图，通过对不同方法估计出的频谱图与原始观测数据的频谱图的拟合趋近程度，进一步确定最优模型。