北斗卫星导航系统码伪距区域静态定位性能评估

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北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主研发、独立运行的卫星导航系统。2000年底北斗试验系统建成后,我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。与GPS相比,BDS在时空基准定义、空间星座构成、卫星信号内容等诸多方面存在差异。综合考虑各方面区别,评估BDS定位性能对验证系统精度、改进定位算法、推广系统应用都具有一定实际意义和作用。通过使用2013年连续多天实测数据,对BDS码伪距静态定位性能进行评估,分析局部区域定位精度,具体工作如下。本研究主要内容包括:  ⑴从观测时段内卫星星座及实测数据等几方面出发进行分析,分析内容包括卫星可见性、高度角、信号载噪比,同时也对接收机钟差和钟跳进行讨论。可见性方面,通过对比GEO、IGSO、MEO三类卫星的总观测时长与可见时段分布,IGSO卫星全天可见,IGSO卫星次之,MEO卫星观测时长最短,可见时段分布规律性也较弱;卫星高度角、信号载噪比方面,通过对比分析,三类卫星全天高度角与双频信号载噪比之间的变化呈较强正相关关系,该关系在IGSO、MEO卫星上体现较明显,另外,全天高度角整体水平较大的卫星其整体信号载噪比也较大;接收机钟差以及钟跳方面,以东西两测站2013年第349天1号卫星全天双频观测数据为例,统计码伪距观测量与接收机钟差,发现所用接收机钟差在-5×10-4~5×10-4s范围变化,接收机钟存在钟跳调整,大小约为1ms。  ⑵使用实测码伪距数据进行了BDS静态绝对定位、位置差分定位以及超短基线相对定位实验,以GPS结果为参考,对系统区域定位性能进行评估。绝对定位E、N、U三方向单天定位平均误差在5m左右,多天平均结果优于4m;位置差分定位精度各天E、N、U方向平均位置误差在1m之内,达到分米级,较绝对定位结果有较明显提高;超短基线相对定位基线精度在厘米至分米范围内变化,基线长度误差为厘米范围。综合各定位模式多天结果,相比GPS,BDS定位结果在稳定性方面仍有提升空间,  ⑶提出GNSS资讯发布及数据在线处理评估服务,并开发相应原型网站。可提供数据下载、定位数据解算与评估、新闻资讯发布等服务。该服务的提出为促进BDS推广应用,降低数据处理门槛。
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