用户视角的当前GNSS星座性能比较分析

导航星座性能直接决定着系统性能指标的实现,不同的星座构型和轨道参数决定了不同的星座性能。为系统评估北斗三号全球卫星导航系统(BDS3)建成开通后四大全球系统星座、BDS3与其他系统组合星座的当前实际性能,利用2020-08-01—2020-08-10的星历数据计算了各星座的全球可见卫星数、星座PDOP(位置精度因子)可用性和全球空间覆盖率,比较分析了各星座在不同用户高度截止角下的性能,探讨了各星座PDOP值在全球的分布规律。结果表明,在5°、15°、30°和45°高度截止角下,北斗系统(BDS)星座性能最优,在30°E~180°E, 90°S~90°N区域,单系统中BDS的PDOP值远小于其他系统,用户高度截止角较高时,BDS3+GPS组合能在保证高可用性的条件下提供更高的全球空间覆盖率。所得结论对不同类型的用户使用北斗系统以及将BDS3与其他系统组合使用具有重要的参考价值。

GPS P(Y)码功率增强监测分析

全球定位系统(GPS)的Block IIR-M和Block IIF卫星具备可编程功率输出能力,可以灵活增强单个信号分量的发射功率。为了系统评估GPS P(Y)码的功率增强能力,对弹性功率的原理进行了理论分析,提出了GPS信号功率增强的监测分析方法,利用国际GNSS监测评估系统(iGMAS)和国际GNSS服务(IGS)监测站数据、高增益天线监测数据、事后精密星历对GPS增强P(Y)码的覆盖性及星座性能、空间信号和用户端性能进行了分析。结果表明:在保持发射总功率和民用信号功率不变的情况下,Block IIF和Block IIR-M卫星的L1 P(Y)码和L2 P(Y)码功率相比正常水平分别增强约6 dB和5 dB;在功率增强信号覆盖区内仅利用19颗增强卫星进行双频单点定位,位置误差不大于15 m(95%);当可见增强卫星数为6,增强后的P(Y)码载噪比为55 dB·Hz时,P(Y)码之间的多址干扰引起的等效载噪比下降量为0.4 dB。

垂直面内建立基线的特殊点位高程测量法

阐述了测量特殊点位高程的几种方法，提出了垂直面内建立基线的同向测量法，推导了该方法的计算公式和误差公式，分析了影响高程测量精度的因素。以误差分析的结论为依据，进行了实验验证。将垂直面内建立基线的同向测量法和三角高程测量得到的目标点高程进行比较，差值很小，表明该方法可以达到一定的精度，具有较强的实用性。

新技术条件下数字地形图产品的质量控制

在当前新技术条件下，数字地形图的编制具有一定的优越性与特殊性，在本次研究中首先就数字地形图产品的整体质量控制机制，进行了相应的阐述，而后针对成果数据在录入数据库环节的质量检查工作流程、检查内容、方法措施等进行了深入的探讨。

夜间三角高程测量研究

分析了大气环境对三角高程测量的影响；针对白天照准误差和大气垂直折光差较大的问题，提出了夜间三角高程测量方法，并对高程测量精度进行了分析。采用新疆某地区三级GNSS大地控制网的部分夜间高程联测数据进行高程计算。结果表明，夜间测量较好地保持了测量精度，其高程测量误差仅为规范规定限差的1／3。