利用改正数信息的北斗三号实时精密单点定位及性能分析
发布时间：2021-04-07 19:51
北斗三号全球卫星导航系统已正式建成并开通服务。为了利用实时改正数信息系统地揭示北斗三号精密单点定位性能,并为用户提供理论依据和应用参考,首先解算了卫星实时精密轨道、钟差及其改正数,分析了其精度。然后基于实时改正数信息,利用监测站广播星历和观测数据,分别进行了双频静态、双频仿动态、单频静态和单频仿动态仿实时精密单点定位,以评估其性能。结果表明:北斗三号MEO卫星实时轨道和钟差精度均值分别约为12cm和0.2ns,满足实时精密单点定位需求。静态实时精密单点定位精度优于动态,双频优于单频,均可达到分米级。对于定位收敛时间,双频静态最短,约为40min;双频动态和单频静态均约为85min;单频动态最长,约为120min。
【文章来源】：导航定位与授时. 2020,7(06)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实时精密单点定位数据处理流程
选取全球分布的可接收北斗三号B1I/B3I频点双频信号的13个iGMAS和45个MGEX监测站的观测数据,测站分布如图2所示。图2中,蓝色圆点表示iGMAS监测站,橙色圆点表示MGEX监测站。北斗三号目前仅有部分MEO卫星可提供稳定服务,且缺乏与国际GNSS服务组织(International GNSS Service, IGS)14框架一致的卫星以及接收机相位中心等相关改正,单北斗解算效果相对较差,加入GPS观测数据与北斗三号同时处理可在保障解算效率的同时,将轨道与钟差产品同IGS14框架对齐,并提高测站坐标和对流层延迟改正等公共参数的解算精度。为同时保证解算效率和精度,仅选取部分北斗三号MEO和GPS卫星参与解算。选取72h实测数据进行高精度精密定轨,并通过拟合外推方法获取高精度预报轨道。每隔1h解算一次,选取预报部分2～3h弧段作为实时轨道,并匹配到最近的实时广播星历,生成实时轨道改正数。除了传统的动力学法精密定轨模型和策略,本文实时精密轨道及改正数解算策略和关键模型还包括:太阳光压模型选取ECOM 5参数模型;测站坐标从IGS发布的igs20P2086.snx文件中提取或通过事后精密单点定位解算,并对其进行紧约束;北斗三号MEO卫星天线相位中心改正采用北斗官方发布的地面标定值,其他接收机天线和卫星天线相位中心改正均来自IGS发布的igs14_2062.atx文件。
选取武汉大学iGMAS分析中心发布的精密快速轨道产品为基准,评定北斗三号MEO卫星实时轨道一维精度。统计其一维均方根(Root Mean Square, RMS)如图3所示。从图3可以看出,目前解算的北斗三号所有MEO卫星实时轨道精度均优于25cm,大部分卫星优于15cm,均值约为12cm。除C29卫星精度稍差,其他卫星精度基本一致,完全满足实时精密定轨的精度要求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗三号实时轨道改正数生成及服务性能分析[J]. 王乐,解世超,黄观文,燕兴元,邵搏. 测绘地理信息. 2020(04)
[2]GPS/GLONASS/GALILEO实时服务（RTS）产品性能评估分析[J]. 王乐,岳帆,苗晨. 导航定位与授时. 2020(05)
[3]北斗实时精密轨道和钟差产品解算策略及精度评定[J]. 王乐,折浩男,王浩浩,燕兴元. 导航定位与授时. 2020(05)
[4]基于广播星历的北斗绝对位置基准建立与精度分析[J]. 康艳超,王乐,谢威,黄观文. 导航定位与授时. 2020(02)
[5]北斗三号卫星广播星历精度评估分析[J]. 王海春,贾小林,李鼎,毛悦. 导航定位学报. 2019(04)
[6]MGEX钟差产品精度分析[J]. 杨宇飞,杨元喜,王威,赵昂. 测绘科学技术学报. 2018(05)
[7]附加周期和神经网络补偿的实时钟差预报模型[J]. 黄观文,崔博斌,张勤,付文举,李平力,蔺玉亭. 宇航学报. 2018(01)
[8]北斗卫星导航系统实时定轨及SSR改正信息生成方法[J]. 张龙平,党亚民,谷守周,王虎,许长辉,韩恒星. 测绘通报. 2017(12)
[9]北斗实时精密单点定位与精度分析[J]. 刘行波,苏春循. 测绘地理信息. 2017(06)
[10]基于SSR改正的实时精密单点定位精度分析[J]. 夏凤雨,叶世榕,赵乐文,胡广保. 导航定位与授时. 2017(03)
博士论文
[1]多系统GNSS非差非组合精密单点定位相关理论和方法研究[D]. 周锋.华东师范大学 2018
本文编号：3124088
【文章来源】：导航定位与授时. 2020,7(06)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
实时精密单点定位数据处理流程
选取全球分布的可接收北斗三号B1I/B3I频点双频信号的13个iGMAS和45个MGEX监测站的观测数据,测站分布如图2所示。图2中,蓝色圆点表示iGMAS监测站,橙色圆点表示MGEX监测站。北斗三号目前仅有部分MEO卫星可提供稳定服务,且缺乏与国际GNSS服务组织(International GNSS Service, IGS)14框架一致的卫星以及接收机相位中心等相关改正,单北斗解算效果相对较差,加入GPS观测数据与北斗三号同时处理可在保障解算效率的同时,将轨道与钟差产品同IGS14框架对齐,并提高测站坐标和对流层延迟改正等公共参数的解算精度。为同时保证解算效率和精度,仅选取部分北斗三号MEO和GPS卫星参与解算。选取72h实测数据进行高精度精密定轨,并通过拟合外推方法获取高精度预报轨道。每隔1h解算一次,选取预报部分2～3h弧段作为实时轨道,并匹配到最近的实时广播星历,生成实时轨道改正数。除了传统的动力学法精密定轨模型和策略,本文实时精密轨道及改正数解算策略和关键模型还包括:太阳光压模型选取ECOM 5参数模型;测站坐标从IGS发布的igs20P2086.snx文件中提取或通过事后精密单点定位解算,并对其进行紧约束;北斗三号MEO卫星天线相位中心改正采用北斗官方发布的地面标定值,其他接收机天线和卫星天线相位中心改正均来自IGS发布的igs14_2062.atx文件。
选取武汉大学iGMAS分析中心发布的精密快速轨道产品为基准,评定北斗三号MEO卫星实时轨道一维精度。统计其一维均方根(Root Mean Square, RMS)如图3所示。从图3可以看出,目前解算的北斗三号所有MEO卫星实时轨道精度均优于25cm,大部分卫星优于15cm,均值约为12cm。除C29卫星精度稍差,其他卫星精度基本一致,完全满足实时精密定轨的精度要求。
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗三号实时轨道改正数生成及服务性能分析[J]. 王乐,解世超,黄观文,燕兴元,邵搏. 测绘地理信息. 2020(04)
[2]GPS/GLONASS/GALILEO实时服务（RTS）产品性能评估分析[J]. 王乐,岳帆,苗晨. 导航定位与授时. 2020(05)
[3]北斗实时精密轨道和钟差产品解算策略及精度评定[J]. 王乐,折浩男,王浩浩,燕兴元. 导航定位与授时. 2020(05)
[4]基于广播星历的北斗绝对位置基准建立与精度分析[J]. 康艳超,王乐,谢威,黄观文. 导航定位与授时. 2020(02)
[5]北斗三号卫星广播星历精度评估分析[J]. 王海春,贾小林,李鼎,毛悦. 导航定位学报. 2019(04)
[6]MGEX钟差产品精度分析[J]. 杨宇飞,杨元喜,王威,赵昂. 测绘科学技术学报. 2018(05)
[7]附加周期和神经网络补偿的实时钟差预报模型[J]. 黄观文,崔博斌,张勤,付文举,李平力,蔺玉亭. 宇航学报. 2018(01)
[8]北斗卫星导航系统实时定轨及SSR改正信息生成方法[J]. 张龙平,党亚民,谷守周,王虎,许长辉,韩恒星. 测绘通报. 2017(12)
[9]北斗实时精密单点定位与精度分析[J]. 刘行波,苏春循. 测绘地理信息. 2017(06)
[10]基于SSR改正的实时精密单点定位精度分析[J]. 夏凤雨,叶世榕,赵乐文,胡广保. 导航定位与授时. 2017(03)
博士论文
[1]多系统GNSS非差非组合精密单点定位相关理论和方法研究[D]. 周锋.华东师范大学 2018
本文编号：3124088
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3124088.html
