采用位置精度衰減因子PDOP,對(duì)目前能夠提供全球定位服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能展開系統(tǒng)性的對(duì)比分析,重點(diǎn)對(duì)比了不同衛(wèi)星高度截止角、經(jīng)緯度下的定位性能,分析了各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在多系統(tǒng)定位中的貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,目前BDS系統(tǒng)的PDOP平均值在全球的分布范圍為1.2～5.7,已經(jīng)具備全球定位服務(wù)能力,且是亞太地區(qū)定位性能最優(yōu)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),建成后將成為全球定位性能最優(yōu)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一。 

【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

北京地區(qū)衛(wèi)星高度角為5毅、15毅時(shí)各系統(tǒng)的時(shí)間序列

（總第45-）火力與指揮控制2020年第8期由1.49提升至4.06，GPS系統(tǒng)由1.59增加至4.95，而GLONASS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)增大的更多，已經(jīng)無法提供正常的定位導(dǎo)航服務(wù)。總體來說，定位性能BDS-3C最好，其次為GPS和BDS-3S。2）隨著截止衛(wèi)星高度角的增大，各系統(tǒng)的PDOP值在時(shí)間序列上的抖動(dòng)也更加劇烈。在以北京為代表的亞太地區(qū)，BDS-3C系統(tǒng)的導(dǎo)航定位服務(wù)性能要優(yōu)于其他系統(tǒng)，穩(wěn)定性更好，受截止衛(wèi)星高度角的影響更校綜合對(duì)比可知，BDS-3C系統(tǒng)比其他系統(tǒng)更加穩(wěn)定。圖4反映了各系統(tǒng)PDOP平均值隨經(jīng)度和緯度變化的過程，圖中橫軸為經(jīng)（緯）度，縱軸為同一經(jīng)（緯）度上所有網(wǎng)格點(diǎn)的PDOP平均值。對(duì)于BDS-3S系統(tǒng)來說，PDOP值分布受緯度影響較小，受經(jīng)度影響較大。在亞太地區(qū)，PDOP平均值小于2，在經(jīng)度220毅~359毅之間的PDOP值大于3，在3.5左右。對(duì)于GPS系統(tǒng)來說，其PDOP分布非常均勻。GLONASS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)的PDOP平均值的分布受緯度的影響較大。綜合來看，BDS-3C的服務(wù)性能將優(yōu)于其他系統(tǒng)。圖4各系統(tǒng)PDOP值隨經(jīng)緯度變化4GNSS組合系統(tǒng)定位導(dǎo)航性能分析GPS、BDS、GLONASS、Galileo使用不同的衛(wèi)星軌道，對(duì)它們進(jìn)行組合應(yīng)用，可以降低覆蓋區(qū)域的PDOP值，有效提高衛(wèi)星定位服務(wù)的精度。因此，多星并存兼容的GNSS新時(shí)代是GNSS發(fā)展的一大趨勢(shì)［16-18］。根據(jù)2.1節(jié)，將各導(dǎo)航系統(tǒng)組合，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。本文分別分析了BDS-3S系統(tǒng)、BDS-3C系統(tǒng)與其他系統(tǒng)組合后的定位導(dǎo)航性能（表3）。圖5是BDS-3C、GPS、GLONASS、Galileo4個(gè)系統(tǒng)之間互相組合的PDOP平均值全球分布圖。表3各組合系統(tǒng)的PDOP平均值圖5多系統(tǒng)組合的PDOP全球分布在圖5中，對(duì)所有地面點(diǎn)根據(jù)各個(gè)組合系統(tǒng)仿真得到的平均PDOP值進(jìn)行賦色，橫縱坐標(biāo)分別為經(jīng)、緯度。地

植擠淺＞?取?GLONASS系統(tǒng)和Galileo系統(tǒng)的PDOP平均值的分布受緯度的影響較大。綜合來看，BDS-3C的服務(wù)性能將優(yōu)于其他系統(tǒng)。圖4各系統(tǒng)PDOP值隨經(jīng)緯度變化4GNSS組合系統(tǒng)定位導(dǎo)航性能分析GPS、BDS、GLONASS、Galileo使用不同的衛(wèi)星軌道，對(duì)它們進(jìn)行組合應(yīng)用，可以降低覆蓋區(qū)域的PDOP值，有效提高衛(wèi)星定位服務(wù)的精度。因此，多星并存兼容的GNSS新時(shí)代是GNSS發(fā)展的一大趨勢(shì)［16-18］。根據(jù)2.1節(jié)，將各導(dǎo)航系統(tǒng)組合，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。本文分別分析了BDS-3S系統(tǒng)、BDS-3C系統(tǒng)與其他系統(tǒng)組合后的定位導(dǎo)航性能（表3）。圖5是BDS-3C、GPS、GLONASS、Galileo4個(gè)系統(tǒng)之間互相組合的PDOP平均值全球分布圖。表3各組合系統(tǒng)的PDOP平均值圖5多系統(tǒng)組合的PDOP全球分布在圖5中，對(duì)所有地面點(diǎn)根據(jù)各個(gè)組合系統(tǒng)仿真得到的平均PDOP值進(jìn)行賦色，橫縱坐標(biāo)分別為經(jīng)、緯度。地面點(diǎn)的顏色代表了該點(diǎn)PDOP的大�。踠3］。綜合分析表1、表3和圖5，北斗系統(tǒng)與其他系統(tǒng)組合，可以很大程度上降低PDOP值，提高定位精度。以BDS-3C系統(tǒng)為例，四系統(tǒng)組合將全球PDOP平均值從2.15降低到1.04。以四系統(tǒng)組合的PDOP平均值和GPS/GLONASS/Galileo三系統(tǒng)組合的PDOP平均值的差值作為BDS-3C單個(gè)系統(tǒng)對(duì)四系統(tǒng)組合的貢獻(xiàn)值，同樣分別求出其他3個(gè)單系統(tǒng)對(duì)四系統(tǒng)組合的貢獻(xiàn)值，可以得知其中BDS-3C系統(tǒng)的貢獻(xiàn)值最大，GPS系統(tǒng)位于第2。5結(jié)論根據(jù)仿真結(jié)果，在美洲及其周圍部分區(qū)域，BDS-3S系統(tǒng)的PDOP值較大；但是在亞太和亞歐地區(qū)，BDS-3S系統(tǒng)的PDOP值小于GPS系統(tǒng)，定組合系統(tǒng)PDOPGPS/GLONASS/GALILEO1.26BDS-3S/GLONASS/GALILEO1.25BDS-3S/GPS/GALILEO1.33BDS-3S/GPS/GLONASS1.17BDS-3S/GPS/GLONASS/GALILEO1.02BDS-3CGLONASS/GALILEO1.25BDS-3C/GPS/GALILE

【參考文獻(xiàn)】：
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