GNSS空间信号精度评估方法
2018-06-21王尔申王世明曲萍萍
王尔申,王世明,雷 虹,庞 涛,曲萍萍,张 晴
(1.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,沈阳 110136;2.沈阳飞机设计研究所电磁环境效应航空科技重点实验室,沈阳 110035)
0 引言
空间信号(SIS)精度主要包括用户测距误差(URE)、用户测速误差(URRE)、用户测加速度误差(URAE)和世界协调时偏移误差(UTCOE)4个参数[1-4]。URE是在不包含测量误差和接收机钟差的情况下,接收机和卫星之间的真实距离与接收机实际测量的伪距之差[5-7]。诸多文献采用格网法计算卫星在特定瞬间的URE,由于该方法的计算量较大,所以其又被称为“暴力法”。此外,可以利用精度更高的激光角反射器来观测导航卫星得到精密星历,评估广播星历的URE,使用该方法得到的伪距具有更高的精度和可靠性,但存在不能广泛布站以及观测数据有限等问题[8-9]。
本文以GPS和BDS为例,针对格网法和激光观测量法存在的问题,提出了一种基于轨道误差及钟差误差的分段式SIS URE评估模型,分别对GPS和BDS的URE进行了计算。在此基础上,本文采用交叠式Allan方差法评估了GPS和BDS的URRE和URAE。
1 SIS URE精度
SIS URE是指卫星位置和钟差的实际值与利用预报导航星历得到的预测值之差。由于卫星在某一个时刻的真实位置和钟差是无法准确得到的,通常将事后精密星历中取得的卫星位置和钟差数据作为实际值[10]。
通常用瞬时URE和置信度为95%的URE表示SIS URE[11-12]。假设瞬时URE~N(0,σ2),则在95%置信度下的URE与瞬时URE的标准差的关系为
95%URE=URE(1s)×1.96
(1)
式中,URE(1s)为指定时间段和服务区域内瞬时URE的标准差。
1.1 SIS URE评估模型
将URE分成广播星历误差和预报钟差误差两部分,统计卫星轨道的R,A,C和T,由此得到SIS URE的分段式算式为……p>
