北斗卫星导航系统海拔依赖性伪距变化特性分析
发布时间：2021-07-06 20:56
为了验证第三代北斗系统的新设计和新技术,该研究以北斗-2卫星上常见的三种新型民用信号为研究对象,利用不同类型的接收器在不同位置采集的观测数据,研究了这三种新型民用信号在编码测量中海拔依赖系统偏差的特征。结果表明,新型民用信号B1C多径组合残差的均方根值大于B2a和B2b信号的均方根值,这表明B1C往往比B2a和B2b更受多径效应的影响;此外基于配备全视图天线的不同接收器,北斗-3在轨验证卫星的传统B1C,B2a和B2b频段不存在海拔依赖性的伪距偏差。
【文章来源】：计算机与数字工程. 2020,48(08)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
BD3-IOV卫星的地面轨迹投影
图8显示了连续40m碟形天线观察到的B1I和B3I频段的多径效应。结果表明，与图7相比，BD3-IOV卫星信号的RMS值优于0.06m，其幅度明显小于全视图天线观测到的值。这表明站点产生的多路径效应对于这种类型的大型碟形天线，可以忽略周围环境。因此，多路径观测中其他的任何系统偏差都可以归因于卫星或接收器配置。如图8(a）、（b）所示，北斗-2卫星的B1I和B3I信号仍具有明显的高度依赖趋势。在BD3-IOV卫星的B1I和B3I频段，C31（图8(d））仍具有明显的高度依赖性变化，而其它频段则表明MP值与高海拔之间的近似线性关系不明显。这在一定程度上由不同类型的接收器采集的全视图天线数据的结果所显示，如图4和图5所示。与北斗-2卫星的B1I或B3I信号的趋势不同，C34偏差的B1C信号的MP值可能与高海拔和方位角有一定的关系，如图8(f）所示。这是因为MP值在相同的海拔高度和不同的方位是不同的。进一步的分析结果表明，C32和C33卫星B1C的MP变化趋势相同。作为图8(g）所示的典型例子，B2a和B2b的MP高程序列要比B1C小得多。然而，40m碟形天线观测到的±0.1m左右的代码伪距变化波动范围很难与全视图a区分开来。NTNAS遭受地面多路径效应。对上述观测结果分析表明，其他BD3-IOV卫星的剩余MP值具有与此图类似的特性。
图9显示了本研究所分析的BD3-IOV和GPS卫星的MP值的时间序列，这些卫星由40m碟形天线和Omni天线同时观测到。图9左栏表示B134、B2a和B2b频率的C34的MP值，中间和右列分别表示L1,L2和L5频率的GPS卫星的MP值。如图9(a)～(h）所示，来自全视图天线的观测结果受到周围环境的严重影响，因此MP波动范围达到1m。在这些情况下，可观察到的地面MP组合更容易隐藏卫星的伪距变化。然而，来自40m碟形天线的MP观测准确地检测到卫星引起的伪距变化，特别是在图9(d)～(h）中。显然，40m碟形天线观测提供了一种分析这些类型的系统伪距变化的方法。9 结语
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗三号试验卫星对短基线RTK定位性能影响分析[J]. 刘金海,张睿,涂锐,黄小东,张鹏飞,卢晓春. 导航定位学报. 2018(04)
[2]北斗IGSO/MEO卫星伪距码偏差精化建模方法研究[J]. 邹璇,李宗楠,陈亮,李敏,唐卫明,施闯. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[3]北斗三号MEO组网卫星数据质量评估[J]. 张楷时,焦文海,李建文. 测绘科学技术学报. 2018(03)
[4]北斗系统测距码与载波一致性评估与验证[J]. 李冬霞,宋馥含,刘瑞华. 系统仿真学报. 2018(10)
[5]北斗卫星导航系统测量误差指标体系[J]. 谢军,张建军,王岗. 宇航学报. 2018(09)
[6]基于分片线性插值的北斗格网电离层延迟问题[J]. 于耕,郝俊,赵龙. 科学技术与工程. 2018(26)
[7]顾及星端多径改正的北斗观测网精密相对定位[J]. 阮仁桂,魏子卿,贾小林. 测绘科学技术学报. 2018(02)
[8]BDS卫星星内多径及其对宽巷FCB解算的影响分析[J]. 阮仁桂,贾小林,冯来平. 测绘学报. 2017(08)
[9]北斗GEO卫星星体多径反射模型的研究[J]. 吴鹏,廉保旺,邹晓军. 西北工业大学学报. 2017(03)
[10]北斗GEO/IGSO卫星导航信号多径效应仿真研究[J]. 鲍亚川,蔚保国,秦明峰,罗益. 系统仿真学报. 2017(05)
本文编号：3268957
【文章来源】：计算机与数字工程. 2020,48(08)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
BD3-IOV卫星的地面轨迹投影
图8显示了连续40m碟形天线观察到的B1I和B3I频段的多径效应。结果表明，与图7相比，BD3-IOV卫星信号的RMS值优于0.06m，其幅度明显小于全视图天线观测到的值。这表明站点产生的多路径效应对于这种类型的大型碟形天线，可以忽略周围环境。因此，多路径观测中其他的任何系统偏差都可以归因于卫星或接收器配置。如图8(a）、（b）所示，北斗-2卫星的B1I和B3I信号仍具有明显的高度依赖趋势。在BD3-IOV卫星的B1I和B3I频段，C31（图8(d））仍具有明显的高度依赖性变化，而其它频段则表明MP值与高海拔之间的近似线性关系不明显。这在一定程度上由不同类型的接收器采集的全视图天线数据的结果所显示，如图4和图5所示。与北斗-2卫星的B1I或B3I信号的趋势不同，C34偏差的B1C信号的MP值可能与高海拔和方位角有一定的关系，如图8(f）所示。这是因为MP值在相同的海拔高度和不同的方位是不同的。进一步的分析结果表明，C32和C33卫星B1C的MP变化趋势相同。作为图8(g）所示的典型例子，B2a和B2b的MP高程序列要比B1C小得多。然而，40m碟形天线观测到的±0.1m左右的代码伪距变化波动范围很难与全视图a区分开来。NTNAS遭受地面多路径效应。对上述观测结果分析表明，其他BD3-IOV卫星的剩余MP值具有与此图类似的特性。
图9显示了本研究所分析的BD3-IOV和GPS卫星的MP值的时间序列，这些卫星由40m碟形天线和Omni天线同时观测到。图9左栏表示B134、B2a和B2b频率的C34的MP值，中间和右列分别表示L1,L2和L5频率的GPS卫星的MP值。如图9(a)～(h）所示，来自全视图天线的观测结果受到周围环境的严重影响，因此MP波动范围达到1m。在这些情况下，可观察到的地面MP组合更容易隐藏卫星的伪距变化。然而，来自40m碟形天线的MP观测准确地检测到卫星引起的伪距变化，特别是在图9(d)～(h）中。显然，40m碟形天线观测提供了一种分析这些类型的系统伪距变化的方法。9 结语
【参考文献】：
期刊论文
[1]北斗三号试验卫星对短基线RTK定位性能影响分析[J]. 刘金海,张睿,涂锐,黄小东,张鹏飞,卢晓春. 导航定位学报. 2018(04)
[2]北斗IGSO/MEO卫星伪距码偏差精化建模方法研究[J]. 邹璇,李宗楠,陈亮,李敏,唐卫明,施闯. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(11)
[3]北斗三号MEO组网卫星数据质量评估[J]. 张楷时,焦文海,李建文. 测绘科学技术学报. 2018(03)
[4]北斗系统测距码与载波一致性评估与验证[J]. 李冬霞,宋馥含,刘瑞华. 系统仿真学报. 2018(10)
[5]北斗卫星导航系统测量误差指标体系[J]. 谢军,张建军,王岗. 宇航学报. 2018(09)
[6]基于分片线性插值的北斗格网电离层延迟问题[J]. 于耕,郝俊,赵龙. 科学技术与工程. 2018(26)
[7]顾及星端多径改正的北斗观测网精密相对定位[J]. 阮仁桂,魏子卿,贾小林. 测绘科学技术学报. 2018(02)
[8]BDS卫星星内多径及其对宽巷FCB解算的影响分析[J]. 阮仁桂,贾小林,冯来平. 测绘学报. 2017(08)
[9]北斗GEO卫星星体多径反射模型的研究[J]. 吴鹏,廉保旺,邹晓军. 西北工业大学学报. 2017(03)
[10]北斗GEO/IGSO卫星导航信号多径效应仿真研究[J]. 鲍亚川,蔚保国,秦明峰,罗益. 系统仿真学报. 2017(05)
本文编号：3268957
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/3268957.html
