面向PBN需求的BDS观测数据质量分析

发布时间：2018-11-07 08:15

【摘要】：随着北斗导航卫星系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)按照三步规划顺利进入第三阶段,即在2020年具备全球无源服务性能。在中国民航局及各方共同努力下,国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)支持将“北斗”逐步纳入ICAO标准框架,意味着BDS将来有作为GNSS组成之一并为基于性能的导航(Performance Based Navigation,PBN)服务的必然趋势。而BDS观测数据质量,是北斗为主用导航的PBN成功运行的关键之一。对BDS数据质量的分析主要从星座性能分析、数据质量分析、定位性能分析、精密单点定位、定位算法研究、北斗/GPS组合导航定位研究、北斗电离层模型研究等方面进行。本文BDS观测数据质量分析有关影响PBN导航精度、完好性、连续性、可用性的数据质量指标。针对将来BDS导航在PBN终端区进近中的应用,本文主要以观测数据质量指标的形式来分析北斗卫星导航系统观测数据质量。首先介绍PBN、GNSS及BDS发展现状,了解BDS观测数据质量分析内容及意义。其次根据现阶段PBN运行需求及BDS卫星系统星座构成及服务性能,介绍PBN导航终端区进近中的应用。然后结合实验说明观测数据来源,数据收集、提取及格式转换、时空段建模过程及期间应用的软件工具等。并对整周模糊度、周跳、多路径误差、电离层延迟误差等进行了实验分析。最后,仿真分析了电离层延迟误差对PBN终端区进近中RAIM可用性的影响。通过实验,有效确定了整周模糊度,探测与修正了周跳,修正了多路径误差。另外,分析了磁暴对电离层延迟误差及PBN进近中RAIM可用性的影响。
[Abstract]:As Beidou Navigation Satellite system (BeiDou Navigation Satellite System,BDS) successfully entered the third phase according to the three-step plan, it has the global passive service performance in 2020. With the joint efforts of CAAC and all parties concerned, ICAO (International Civil Aviation Organization,ICAO supports the gradual integration of Beidou into the ICAO standard framework, which means that BDS will be a future GNSS component and a performance-based navigation (Performance Based Navigation,. PBN) the inevitable trend of services. The quality of BDS observation data is one of the keys to the successful operation of Beidou navigation PBN. The analysis of BDS data quality mainly includes constellation performance analysis, data quality analysis, positioning performance analysis, precise single point positioning, positioning algorithm research, Beidou / GPS integrated navigation and positioning research, Beidou ionospheric model research and so on. In this paper, the quality of BDS observation data is analyzed, which affects the accuracy, completeness, continuity and availability of PBN navigation. In view of the future application of BDS navigation in the approach of PBN terminal, this paper mainly analyzes the data quality of Beidou satellite navigation system in the form of observation data quality index. Firstly, the development status of PBN,GNSS and BDS is introduced, and the content and significance of quality analysis of BDS observation data are understood. Secondly, according to the requirement of PBN operation at present and the constellation composition and service performance of BDS satellite system, the application of PBN navigation terminal is introduced. Then, the source of observation data, data collection, data extraction and format conversion, the process of spatio-temporal segment modeling and the software tools used during the experiment are explained. The whole cycle ambiguity, cycle slip, multipath error and ionospheric delay error are analyzed experimentally. Finally, the influence of ionospheric delay error on the availability of RAIM in the approach of PBN terminal is simulated and analyzed. Through experiments, the integer ambiguity is effectively determined, cycle slips are detected and corrected, and multipath errors are corrected. In addition, the effect of magnetic storm on ionospheric delay error and RAIM availability in PBN approach is analyzed.
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN967.1

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本文编号：2315744