GPS/BDS 系统间偏差特性及其对PPP 影响分析
2021-01-05宋美慧柴艳菊张宝成
宋美慧,柴艳菊,张宝成
(1.中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉 430077;2.中国科学院大学 地球与行星科学学院,北京 100049)
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目前,我国北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system, BDS)开始向全球用户提供定位导航和授时(positioning, navigation, and timing, PNT)服务。开展以BDS 为主的多系统融合定位,对提高用户定位精度和可靠性具有明显优势,已成为全球卫星导航系统(global navigation satellite system, GNSS)的重要研究方向。由于不同导航系统之间存在时空系统偏差和系统间硬件延迟偏差,统称为系统间偏差(inter-system bias,ISB)[1],在多系统融合进行精密单点定位(precise point positioning, PPP)时,ISB 的影响不可忽略。目前,对ISB 的处理采用2 种方式:①分别估计每个系统接收机钟差;②将全球定位系统(global positioning system, GPS)的接收机钟差和其他系统相对于GPS 的ISB 作为参数进行估计。这2 种处理方式是不同的,其中第1 种方式等价于将ISB 作为时变参数,每个历元进行1 次估计,即不考虑ISB 的稳定性。
近年来,许多学者对ISB 的变化特性及其对定位的影响进行了深入研究。文献[2-3]分别利用标准单点定位、PPP 方法分析了ISB 的日变化和长期变化特性,结论为ISB 具有短期稳定性,且日变化与接收机类型、卫星数等有关。文献[4-5]分析了北斗卫星导航(区域)系统即北斗二号(BeiDou navigation satellite (regional) system,BDS-2)各类星座与GPS 之间的ISB 特性,认为BDS-2 中,各类卫星与GPS 之间的ISB 具有一致性,且短期变化比较稳定,并将ISB 作为分段常数进行估计,以提高PPP 定位精度。文献[6-7]对ISB 进行了短期建模,并作为先验约束应用于定位。文献[8-9]详细研究了ISB 的特性,分析了ISB与接收机及分析中心提供的精密产品的关系,并提出适用于各分析中心的ISB 处理方式。……
