分区综合改正:服务于北斗分米级星基增强系统的差分改正模型
2018-09-28陈俊平张益泽周建华杨赛男胡一帆
陈俊平,张益泽,周建华,杨赛男,2,胡一帆,陈 倩,2
1. 中国科学院上海天文台,上海 200030; 2. 中国科学院大学,北京 100049; 3. 中国科学院上海天文台上海市空间导航与定位技术重点实验室,上海200030; 4. 北京卫星导航中心,北京 100094
卫星导航系统提供的基本导航定位服务已经广泛应用于日常生活,满足精度为米级的定位需求。随着用户需求的提高,越来越多的用户要求更高精度的定位服务。为提高卫星导航系统的服务能力,不同国家在GPS或者GLONASS基本导航服务的基础上发展了星基增强系统。这些系统包括美国的WAAS(wide area augmentation system)系统,欧洲的EGNOS(European geostationary navigation overlay Service)系统,日本的MSAS(multi-functional satellite augmentation system)系统及俄罗斯的SDCM (system for differential corrections and monitoring)系统等[1-4]。这些系统独立于GPS或GLONASS的运行控制系统,基于地面测站的观测数据计算各种差分改正数,用于改正导航电文中的误差。在此基础上利用导航系统星座之外的通信卫星进行改正数的播发,从而实现对用户的增强服务。
北斗卫星导航系统采用了不同于GPS等系统的独特设计,除了采用更适用于区域服务的地球静止轨道卫星(geosynchronous orbit,GEO)和倾斜地球同步轨道卫星(inclined geosynchronous satellite orbit,IGSO),联合中高轨卫星(medium earth orbit,MEO)的星座设计外[5-8],在系统设计层面就统一考虑了开放服务(即基本导航服务)和广域差分服务[9-12]。
北斗现有广域差分参数主要是等效钟差改正数和格网电离层改正数,其中,等效钟差除了包含卫星钟差改正之外还包含了卫星轨道的径向误差改正[9-10]。基于北斗现有的广域差分增强参数,用户只能采用伪距观测值进行星基增强定位。考虑到国际竞争的加剧以及系统更高的服务性能的需求,北斗系统开通服务之后,系统持续进行了空间信号精度提升以及分米级星基增强系统的研究工作。……
