北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)精度評估
本文選題:天體測量與天體力學(xué) + 空間飛行器 ; 參考:《天文學(xué)報(bào)》2017年02期
【摘要】:精度是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Beidou Navigation Satellite System,BDS)服務(wù)指標(biāo)體系的重要內(nèi)容.給出了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精度指標(biāo)的含義及精度指標(biāo)的評估方法,利用實(shí)測數(shù)據(jù)分析了北斗系統(tǒng)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的精度指標(biāo),并將其與GPS系統(tǒng)實(shí)際實(shí)現(xiàn)的精度指標(biāo)作比較分析.DOP(幾何精度因子)值由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間星座分布決定,是影響用戶定位授時(shí)精度的重要因素,比較了北斗與GPS在中國區(qū)域DOP值分布的差異.GPS系統(tǒng)PDOP(定位幾何精度因子)分布均勻,隨用戶經(jīng)度和緯度變化不大,在1.0 2.0之間.而受混合星座影響,北斗系統(tǒng)PDOP分布隨著測站經(jīng)度和緯度變化較大,變化范圍為1.5 5.0;且隨測站緯度增加而變大,由中心經(jīng)度(東經(jīng)118?)向兩側(cè)不斷變大.對于影響用戶等效距離誤差的空間信號精度進(jìn)行了比較分析.利用IGS(國際GNSS服務(wù)組織)提供的事后精密軌道、激光跟蹤數(shù)據(jù)和北斗雙向時(shí)頻傳遞測量的衛(wèi)星鐘差評估了北斗基本導(dǎo)航電文的精度.結(jié)果表明:北斗IGSO(傾斜地球同步軌道)衛(wèi)星和MEO(中軌道)衛(wèi)星軌道徑向誤差約為0.5 m,大于GPS衛(wèi)星軌道小于0.2 m的徑向誤差.北斗GEO(地球同步軌道)衛(wèi)星激光殘差約為65 cm,IGSO衛(wèi)星和MEO衛(wèi)星激光殘差約為50 cm.受衛(wèi)星鐘差數(shù)據(jù)齡期影響,MEO衛(wèi)星鐘差參數(shù)誤差明顯大于IGSO衛(wèi)星和GEO衛(wèi)星,約為0.80 m.最后,采用MGEX(多GNSS系統(tǒng)試驗(yàn)項(xiàng)目)多模接收機(jī)進(jìn)行了定位試驗(yàn),分析了北斗系統(tǒng)和GPS在定位精度上的差異.結(jié)果表明:受星座構(gòu)型影響,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度與GPS系統(tǒng)定位精度相比有所差異,但滿足水平定位精度優(yōu)于10 m、高程定位精度優(yōu)于10 m的設(shè)計(jì)要求,雙系統(tǒng)組合定位精度好于單一系統(tǒng)定位精度.
[Abstract]:Precision is an important content of Beidou Navigation Satellite system BDSs service index system. The meaning of the precision index of Beidou satellite navigation system and the evaluation method of the precision index are given. The practical precision index of Beidou satellite navigation system is analyzed by using the measured data. Compared with the actual precision index of GPS system, the value of DOP (geometric accuracy factor) is determined by the spatial constellation distribution of satellite navigation system, which is an important factor that affects the accuracy of user positioning and timing. The difference of DOP value distribution between Beidou and GPS in China is compared. The distribution of GPS (positioning geometric precision factor) is uniform, which varies little with the latitude and longitude of the user, and is between 1.0 and 2.0. Under the influence of the mixed constellation, the PDOP distribution of Beidou system varies greatly with the latitude and longitude of the station, and the variation range is 1.5 ~ 5.0, and increases with the increase of the latitude of the station, from the central longitude (118J). It's getting bigger on both sides. The spatial signal accuracy which affects the user's equivalent distance error is compared and analyzed. The precision of Beidou basic navigation message is evaluated by using the precise orbit provided by IGS (International GNSS Service Organization) laser tracking data and the satellite clock difference measured by Beidou bidirectional time-frequency transmission. The results show that the radial error of Beidou IGSO (tilt geosynchronous orbit) satellite and MEO (meso) satellite orbit is about 0.5 m, which is larger than that of GPS satellite orbit less than 0.2 m. The laser residuals of Geosynchronous orbit (GEO) satellite in Beidou are about 65 cm, IGSO and MEO are about 50 cm. The error of clock error of IGSO satellite and GEO satellite is about 0.80 m influenced by the age of satellite clock difference data. Finally, MGEX (multiple GNSS system Test Project) multi-mode receiver is used to carry out the positioning experiment, and the difference of positioning accuracy between Beidou system and GPS is analyzed. The results show that the positioning accuracy of Beidou satellite navigation system is different from that of GPS system under the influence of constellation configuration, but the horizontal positioning accuracy is better than 10 m, and the elevation positioning accuracy is better than 10 m. The positioning accuracy of dual system combination is better than that of single system.
【作者單位】: 北京跟蹤與通信技術(shù)研究所;中國人民解放軍61741部隊(duì);
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41574029)資助
【分類號】:P228.4
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1951139
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