BDS-3新频点单点定位研究

针对目前有关北斗卫星导航系统(BDS-3)中MEO卫星(BDS-3M)增加的B1C、B2a新频点单点定位研究较少的现状,本文开展了基于新频点B1C、B2a的双频单点定位试验,结合国际GNSS监测评估系统(i GMAS) 5个跟踪站连续10 d的数据,对BDS-3的新频点进行数据质量分析、双频伪距单点定位(SPP)和双频静态精密单点定位(PPP)研究,并与GPS的L1、L2频点和BDS-3的B1I、B3I频点进行对比。试验结果表明:在伪距单点定位方面,BDS-3新信号在E、N、U 3方向的精度分别优于10、12、11 m,低于GPS的L1、L2双频伪距单点定位和BDS-3的旧频点双频伪距单点定位精度;在精密单点定位方面,BDS-3新频点在收敛速度方面略低于GPS的收敛速度,BDS-3新信号在E、N、U 3方向都能达到分米级精度。

GAMIT10.71解算GNSS长基线精度分析

GAMIT/GLOBK已于2020年3月9日发布10.71最新版本,主要新增了北斗三号(BDS-3)数据处理和太阳光压模型等方面的内容.本文利用GAMIT10.71软件,结合旧版本(GAMIT10.7-2019/09/14),对全球35个MGEX(Multi-GNSS Experiment)跟踪站2020年第51-60天共10天的全球卫星导航系统(GNSS)数据进行处理,并从标准化均方根误差(NRMS)、基线重复率、基线长度标准差、基线解算精度及点位精度等四个方面对GPS和北斗卫星导航系统(BDS)解算结果进行对比分析.实验结果表明:各解算方案NRMS值都能达到0.22以内的精度;GPS基线重复率略优于BDS,新旧版本对长基线的相对基线重复率和绝对基线重复率精度都分别能达到1×10-9和1×10-2;新版基线长度解算精度与多日解平差结果略优于旧版,多日解平差结果GPS精度略优于BDS;总体来说,新版GAMIT软件表现效果较好,但针对单BDS系统解算精度而言,还有许多问题值得探讨.

利用CODE新光压模型的精密定轨研究

采用新光压模型ECOMC和ECOM-9,分别使用5种IGU精密超快速星历进行精密定轨,以最终IGS精密星历作为真值,比较GPS卫星的定轨精度。结果表明,相较于ECOM-9光压模型,ECOMC光压模型能够提升卫星径向、切向和法向的轨道精度,其中径向提升较为明显;对比5种IGU超快速精密星历的定轨结果,ECOMC光压模型定轨精度分别能达到5 cm、3.5 cm、2.5 cm、1.5 cm和1.5 cm,优于ECOM-9。

国家GNSS基准站解算BDS/GPS精度对比分析

以国家GNSS基准站的多系统数据为研究对象,以单系统单日解算数据为研究视角,通过高精度基线和精密单点定位两种解算方法,对BDS与GPS两大系统进行单系统数据解算,并对结果进行对比分析。实验结果表明,通过双差高精度基线解算,GPS水平方向的精度可以达到mm级,高程方向的精度可以达到cm级,BDS在水平方向和高程方向都能达到cm级的精度;通过非差精密单点定位解算,GPS在水平方向和高程方向都能达到cm级的精度,BDS在水平方向和高程方向也能达到cm级的精度,但相对于GPS的定位精度表现略差。当前BDS不管采用哪种解算方式,相对于GPS的精度都略有差距,在具体改善BDS精度的问题上,还有许多问题值得探讨。

利用国内iGMAS站的BDS-2+BDS-3精密相对定位研究

为验证BDS-2+BDS-3精密相对定位的精度,该文采用国内的国际GNSS监测评估系统(iGMAS)跟踪站实测数据,利用GAMIT10.71软件对BDS-3数据进行高精度相对定位基线解算,结合目前北斗卫星导航系统(BDS)卫星状态和数据质量,与全球定位系统(GPS)数据解算结果进行对比。实验结果可知:在卫星可见数和卫星PDOP值方面,国内测站中BDS-2+BDS-3的表现优于GPS;在数据质量方面,BDS-2+BDS-3数据表现略优于GPS;在基线解算方面,BDS-2+BDS-3的宽巷和窄巷模糊度固定率略低于GPS,解算BDS-2+BDS-3基线长度精度值低于GPS约2 mm,解算各测站三方向精度值BDS-2+BDS-3与GPS都保持在30 mm以内。该文实验结果表明,目前解算BDS-2+BDS-3的精密相对定位精度与GPS精度相差不大,处于较高水平。

新太阳光压模型在GNSS定轨中的应用

太阳光压摄动是影响卫星定轨中重要的误差源,在GNSS导航卫星精密定轨过程中使用最为广泛的光压模型为ECOM模型。为了探究几种ECOM模型及其适用性,该文以超快速星历为起算轨道,分析对比经典ECOM-1模型与最新13参数ECOMC模型对GPS/BDS卫星轨道的影响。结果显示:相较于ECOM-1模型,ECOMC模型在GPS定轨中精度有所提升,特别体现在径向精度提升,单天与三天弧段在径向的解算精度分别提升了12.73%和24.74%;在BDS定轨中,采用ECOMC模型,部分GEO卫星在径向方向单天精度有12.38%的提升,而对于IGSO与MEO卫星二者精度差异不大;分析可得,由于星体结构不对称引起卫星在沿太阳-卫星方向作用的偶数阶短周期谐波扰动,引入卫星-太阳方向偶数阶项的参数估计可提升卫星径向精度。