王尔申，岳孝东，何 赫，曲萍萍

“北斗”卫星导航系统仿真与全球覆盖分析*

王尔申**a，b，岳孝东a，何 赫c，曲萍萍a

（沈阳航空航天大学a.电子信息工程学院；b.辽宁省通用航空重点实验室；c.图书馆，沈阳 110136）

为了解“北斗”卫星导航系统（BDS）的星座分布及其正式运行后卫星在全球范围内的覆盖情况，依据BDS卫星轨道参数，使用卫星工具包（STK）构建了完整的BDS空间星座，对BDS卫星轨道信息、可见性以及对地覆盖品质进行分析。在对可见性及覆盖品质的分析中，分别仿真分析了在4个不同的城市和全球范围进行观测得到的几何精度因子（GDOP）和导航精度等参数性能。研究结果对分析BDS系统的服务性能以及提高BDS的导航精度有一定的参考意义。

“北斗”卫星导航系统；全球覆盖；几何精度因子；导航精度；仿真分析

本文利用STK全面的数据分析及图形处理功能对BDS进行分析：首先，根据BDS星座分布及卫星轨道信息，在STK中构建完整的BDS模型；然后，对单一卫星分析在惯性坐标系下的位置、速度、方位角、高度角以及几何距离；最后，对不同观测站和全球范围BDS的可见卫星数、几何精度因子以及导航精度进行详细分析。

2　BDS星座仿真

BDS星座由5颗地球静止同步轨道卫星（Geostationary Earth Orbit，GEO）、27颗中地球轨道卫星（Medium Earth Orbit，MEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（Inclined Geo-synchronization Satellite Orbit，IGSO）组成。GEO卫星轨道高度35 786 km。在STK中构建仿真环境，基于开普勒参数对BDS星座中的卫星轨道进行描述。STK的仿真场景提供了高精度地球引力势、大气阻力以及太阳光压模型。设定仿真时间为2015年5月19日04：00～2015年5月20日04：00，使用Walker星座生成BDS的仿真星座。……