[发明专利]区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法

说明书

本发明提供了一种区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法，包括步骤：步骤1，收集数据；步骤2，根据噪声模型覆盖噪声频率整个频段的基本原则选择多组组合噪声模型；步骤3，采用极大似然估计法按照各组合噪声模型分别对GPS基准站坐标时间序列和环境负载修正后的GPS基准站坐标时间序列进行噪声分析，获得各组合噪声模型在GPS基准站坐标时间序列分量下的MLE值；步骤4，根据组合噪声模型的MLE值获得GPS基准站坐标时间序列分量的最优噪声模型。本发明可有效建立顾及非线性运动的区域GPS基准站最优噪声模型，较已有模型能更好地表征测站的实际运动，合理地解释坐标时间序列所反映的噪声信号。

技术领域

本发明属于卫星导航定位技术与应用领域，尤其涉及一种区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法。

背景技术

随着各研究领域对大地测量成果精度要求越来越高，大地点位的非线性时变越来越受到关注，研究GPS基准站坐标时间序列的非线性变化具有重要的理论意义及应用价值。除地球物理效应及GPS技术系统误差外，各种随机因素的影响同样可能造成GPS基准站坐标时间序列的非线性变化，这类影响定义为噪声。针对GPS基准站坐标时间序列建立适当的随机噪声模型，实现形变信号与噪声的有效分离，是GPS数据处理领域的热点问题。对于建立正确的函数模型，掌握准确的测站运动趋势至关重要，其结果可用于精化速度场，为板块运动引起的线性构造形变以及各种非线性形变的分离提供准确的基础数据。

迄今为止，国内外学者普遍认为GPS基准站坐标时间序列噪声特性的随机模型为白噪声+闪烁噪声(Zhang et al.，1997；Mao et al.，1999；Williams，2003；Williams etal.，2004；乔学军等，2003；黄立人，2006；朱文耀等，2003；韩英等，2003)。严格来说，基准站的噪声特性实际较为复杂，存在多样性，且不同区域表现不同的噪声特征(袁林果等，2008；Langbein，2008；蒋志浩等，2009；2010，田云锋等，2010)。

随着时间推移，GPS基准站坐标时间序列不断增长，噪声的长周期分量(例如谱指数＝2的RW噪声)将更加显著，为探测低频噪声的存在提供了有利的条件。因此，对GPS基准站坐标时间序列进行更为全面的噪声分析，获取能更准确代表GPS基准站随机特性的噪声模型意义重大。此外，GPS数据处理模型、策略及地球物理效应建模的不断完善同样可能导致GPS基准站噪声特性的改变。针对重新处理获得的GPS坐标时间序列建立噪声模型有利于确定噪声的本质来源，为噪声控制提供依据，从而进一步研究提高GPS观测值精度的方法。

发明内容

针对目前噪声模型无法适用于不同区域GPS基准站的坐标时间序列，本发明提供了一种区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法，采用该方法获得的噪声模型能更准确代表GPS基准站坐标时间序列噪声的随机特性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种区域GPS基准站坐标时间序列的噪声模型获得方法，包括步骤：

步骤1，收集GPS基准站坐标时间序列、GPS基准站信息和地球物理数据；

步骤2，根据噪声模型覆盖噪声频率整个频段的基本原则，选择多组组合噪声模型；

步骤3，采用极大似然估计法按照各组合噪声模型分别对GPS基准站坐标时间序列和环境负载修正后的GPS基准站坐标时间序列进行噪声分析，获得各组合噪声模型在GPS基准站坐标时间序列分量下的MLE值；

步骤4，根据组合噪声模型在GPS基准站坐标时间序列分量下的MLE值获得GPS基准站坐标时间序列分量的最优噪声模型，本步骤进一步包括子步骤：

4.1将待求参数数量相同的组合噪声模型分为同一类，按待求参数数量从少到多将组合噪声模型类分别命名为第一、二、三类组合噪声模型；