基于Galileo HAS服务的全球PWV反演验证分析

基于实时精密单点定位PPP的大气可降水量PWV反演技术近年来受到广泛研究,但目前该技术大多需利用网络通讯接收改正信息,这使其在通讯网络不能覆盖及因灾通讯受限地区的使用受到限制。2023年1月开通服务的Galileo系统高精度定位服务HAS(High Accuracy Service)为实现不依赖额外通讯手段的实时PWV反演提供了新手段。本文首先分析验证了Galileo系统HAS服务的卫星轨道和钟差改正信息精度,并将基于武汉大学IGS分析中心产品的PWV反演结果作为内部对比参考值、将基于ERA5数据及探空数据结果作为PWV结果对比的外部参考值,验证了基于HAS服务的PWV反演精度。结果表明HAS服务反演得到的PWV与两类参考值均具有较高的一致性。其中HAS服务计算得出的结果与IGS事后产品PWV解算结果的两序列差的RMS为2.91 mm,与探空数据的序列差的RMS为2.51 mm。初步验证了HAS可用于降雨的短时预报可行性。

嵌入式GPS/BDS实时精密单点定位方法

实时性和动态性是精密单点定位面临的关键问题。本文基于实时轨道钟差改正产品,讨论了GPS/BDS实时精密单点定位数学模型及误差处理方法。搭建嵌入式软硬件平台,研制出一套具有实时GPS/BDS双系统高精度定位功能的嵌入式设备。测试结果表明,对于嵌入式GPS/BDS实时精密单点定位,静态条件下平面方向优于3 cm,高程方向优于8 cm;动态条件下平面方向优于12 cm,高程方向优于15 cm。

采用北斗PPP-B2b服务的大气可降水量反演及香港地区暴雨过程分析

北斗三号卫星导航系统精密单点定位服务(PPP-B2b服务)通过卫星B2b信号向用户发送改正信息,摆脱了对外部通信的依赖,为实时反演大气可降水量(PWV)提供了新的技术途径。本文利用试验分析了PPP-B2b服务反演PWV的精度。试验结果表明,利用PPP-B2b服务反演结果与采用CODE事后精密星历产品的差值RMS为3.70 mm,STD为3.61 mm,与ERA5再分析数据差值的RMS和STD分别为4.80和4.07 mm,与探空结果差值的RMS和STD分别为3.75和7.16 mm,验证了采用PPP-B2b服务的PWV反演结果具有较好的精度。最后,通过分析香港地区暴雨过程的实际降水量与PWV反演结果之间的相关性,初步验证了BDS PPP-B2b服务用于暴雨灾害短时预警的可行性。

北斗三号系统PPP-B2b空间信号性能评估

评估北斗三号系统B2b播发的实时精密改正数,对系统精密单点定位服务能力的提升具有促进作用,将改正数恢复成精密轨道和钟差产品,采用事后精密产品对广播星历、BDS-3和CNES实时精密产品的空间信号进行了系统的量化评估。结果表明.BDS-3卫星实时精密轨道径向、切向和法向分别为8.2 cm、27.9 cm、22.4 cm,稍优于广播轨道的精度,而GPS实时精密轨道3个方向的精度为11.0 cm、45.2 cm、34.6 cm,同时段的CNES轨道精度相对较好。BDS-3卫星钟差误差的均方根为55.6 cm,标准差为4.1 cm,GPS对应精度为112.3 cm和5.9 cm,两个系统的标准差明显优于广播钟差。受实时精密钟差较大的RMS影响,BDS-3和GPS卫星空间信号测距误差的均方根为54.0 cm和114.9 cm,但相应标准差仅为3.8 cm和5.1 cm。