Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/10208
標題: 利用最小二乘支持向量機擬合衛星星曆對於單點定位影響之研究
A Study of using the Least Squares Support Vector Machine Fitted GPS Ephemerides for the Impact on Point Positioning
作者: 徐超偉
Hsu, Chao-Wei
關鍵字: 廣播星曆;Broadcast ephemerides;精密星曆;精密廣播軌道改正數;最小二乘支持向量機;單點定位;Precise ephemerides;Precise broadcast orbit correction;LSSVM;Single-point positioning
出版社: 土木工程學系所
引用: 1. 李征航、黃勁松(2005),GPS測量與數據處理,武漢大學出版社。 2. 李洪濤(2000),GPS應用程序設計,科學出版社。 3. 高成發(1999),GPS測量,人民交通出版社。 4. 高書屏(2012a),衛星定位測量教學講義,國立中興大學土木工程學系。 5. 高書屏(2012b),高等測量平差法教學講義,國立中興大學土木工程學系。 6. 曾清涼、儲慶美(1999),GPS衛星測量原理與應用,第2版,國立成功大學衛星資訊研究中心。 7. 王靖波、潘懋、張緒定(1999),基於Kriging 方法的空間散亂點插值,電腦輔助設計與圖形學學報,第36卷,第6期,第525-529頁。 8. 吉常東(2011),GPS精密星曆擬合與插值中龍格現象的處理方法,測繪科學,第36卷,第6期,第169-171頁。 9. 何慶雄(2012),運用GPS衛星速度強化高精度GPS廣播星曆估算,行政院國家科學委員會專題研究計畫,國立成功大學航空太空工程學系,計畫編號:NSC 100-2221-E-006-103-。 10. 余鵬,孫學金,趙世軍(2004)。GPS定位中衛星坐標計算的切比雪夫多項式擬合法,氣象科技,第32卷,第3期,第198-201頁。 11. 李茂青(2004),GPS單點定位與基線解選星效益分析之研究,國立中興大學土木工程學系測量資訊組碩士論文。 12. 李鵬、熊永良、黃育龍、楚亮(2009),GPS星曆精度對精密單點定位的影響,測繪科學,第三十四卷,第二期,第15-17頁。 13. 沈昱廷(2011),以最小二乘支持向量機擬合區域性大地起伏值之研究─以台中地區為例,國立中興大學土木工程學系碩士論文。 14. 郝明、丁希杰(2008),GPS精密單點定位的數據處理方法綜述,測繪工程,第十七卷,第五期,第60-62頁。 15. 高書屏、陳弘農、甯方璽、張嘉強(2007),利用GPS觀測量模擬GPS/Galileo雙衛星系統定位之研究,測量工程,第四十九卷,第一、二期,第1-18頁。 16. 張清華,隋立芬,王冰,甘雨(2012),一種利用加窗LSSVM擬合GPS在軌衛星鐘差的算法,武漢大學學報信息科學版,第37卷,第9期,第1032-1035頁。 17. 張嘉強、黃立信、李信佑(2009),GPS內插觀測資料應用於中基線動態定位之測試評估,中正嶺學報,第三十七卷,第二期,第87-103頁。 18. 許建安(2010),廣播星曆擬合內插方法之研究-以台中市TC02 GPS基站為例,國立中興大學土木工程學系碩士論文。 19. 郭秋英、郝光榮、陳曉岩(2012),中長距離網路RTK大氣延遲的Kriging插值方法研究,武漢大學學報,資訊科學版,第37卷,第12期,第1425-1428頁。 20. 陳弘農(2006),模擬GPS/Galileo雙衛星系統於台灣地區導航定位之研究,國立中興大學土木工程學系測量資訊組碩士論文。 21. 陶庭葉(2012),利用RBF神經網路對GPS廣播星曆插值,大地測量與地球動力學,第32卷,第2期,第44-46頁。 22. 馮煒(2010),兩種常用GPS星曆擬合方法的精度分析,大地測量與地球動力學,第30卷,第1期,第145-149頁。 23. 雷雨,趙丹寧(2013),基於最小二乘支持向量機的鐘差預報,大地測量與地球動力學,第33卷,第2期,第91-94頁。 24. 劉剛(2010),基於精密星曆的切比雪夫多項式衛星軌道坐標擬合研究,城市探勘,第2卷,第1期,第53-55頁。 25. 鄭達人(2010),GPS單點定位觀測值殘差之研究-以台中市基站網為例,國立中興大學土木工程學系碩士論文。 26. 戴小蕾、樓益棟、李文(2013),GPS兩種廣播星曆參數擬合及外推精度分析,大地測量與地球動力學,第33卷,第1期,第53-58頁。 27. De Brabanter K., Karsmakers P., Ojeda F., Alzate C., De Brabanter J., Pelckmans K., De Moor B., Vandewalle J., Suykens J.A.K. (2010), LS-SVMlab Toolbox User''s Guide version 1.8, ESAT-SISTA, K.U.Leuven, Lirias number: x., Internal Report 10-146. 28. Feng,Y.,Zheng,Y. (2005),Efficient interpolations to GPS orbits for precise wide area applications,GPS Solutions., vol.9 no.4, pp. 273–282. 29. Jekabsons G. (2010),VariReg: A software tool for regression modelling using various modelling methods, available at http://www.cs.rtu.lv/jekabsons/ 30. Polona (2009),GPS orbit approximation using radial basis function networks. Computers & Geosciences.,vol.35, no.7,pp.1389–1396. 31. Suykens,J.A.K.,Vandewalle,J.(1999),Least squares support vector machine classifiers,Neural Processing. Lett.,vol.9,no.3,pp. 293-300. 網路資源: 1. 維基百科(2013)。http://zh.wikipedia.org/zh-tw/ 2. IGN(2012),Institut Geographique National. ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/ 3. IGS(2009),International GNSS Services .http://igscb.jpl.nasa.gov/
摘要: 
本研究主要討論利用最小二乘支持向量機擬合廣播星曆、精密星曆和精密廣播軌道改正數,分析其採樣時間、擬合方法和星曆的選取對衛星坐標的影響,並評估擬合後的衛星坐標用於地面單點定位之精度成果。根據研究數據顯示,擬合2小時、採樣率約75%的衛星星曆,其衛星坐標三維分量擬合誤差仍可在精密星曆精度範圍內,而擬合之星曆單點定位成果較傳統廣播星曆定位內精度提升0.3~0.7m不等,定位得到之測站三維點位更接近已知值約1.5m。

根據研究成果可將擬合之星曆應用於簡化目前單點定位所需之衛星坐標計算流程,解決了以往因衛星速度資料的缺乏,而無法直接將精密星曆應用於單點定位的問題,也證明此研究方法能夠提供有效且通用的高精度擬合軌道,提升單點定位之精度。

This study presents solutions for GPS orbit computation from broadcast, precise ephemerides, and the precise broadcast orbit correction using least squares support vector machine. Moreover, it analyzes impacts of sampling time and fitting method and the choice of ephemerides on precision of orbit, also evaluates the accuracy of ground point positioning after fitting. According to the experimental results, the fitting errors of satellite’s 3D coordinate components are still in the range of precise ephemerides while using LSSVM fitting with training set of about 75% sampling rate in 2 hours. The single point positioning precision of fitting ephemerides are 0.3~0.7m higher, and the positioning satellite coordinates are about 1.5m closer than that obtained from original broadcast ephemerides computing.

Results show that the proposed approach by using fitting of ephemerides to reduce computation process has been adopted, it solves the problem in the past that the precise ephemerides couldn’t directly be used in ground single point positioning due to the lack of satellite velocity measurement, and also prove that the studied approach is capable of providing an effective and universal precise fitting orbit, upgrading the accuracy of ground point positioning.
URI: http://hdl.handle.net/11455/10208
其他識別: U0005-1208201320335100
Appears in Collections:土木工程學系所

Show full item record
 

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.