丁欢 潘庆芳 安秦

摘  要：选取BDS与120颗LEO卫星系统，采用STK仿真卫星星座及观测数据，利用仿真数据对比BDS单系统与BDS+LEO系统的精密单点定位差异。以BJFS站为例，分析LEO星座对BDS精密单点定位的增强作用。结果表明：与BDS单系统相比，BDS+LEO系统可见卫星数均值从17.1提升至27.2，GDOP值均值从1.32下降至0.92;LEO增强BDS后，观测值的关联性大大降低，收敛速度提升一个数量级，LEO卫星轨道误差0.10 m/0.15 m/0.20 m相对的BDS+LEO精密单点定位平均收敛时间分别为3.6 min/3.9 min/4.5 min。

关键词：低轨卫星;北斗与LEO联合;精密单点定位

中图分类号：TP301.6;P228.1       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）01-0052-03

An Algorithm for Enhancing BDS Precise Point Positioning by

LEO Satellite Constellation

DING Huan，PAN Qingfang，AN Qin

（Shanxi Institute of Energy，Jinzhong  030600，China）

Abstract：This paper selects BDS and LEO satellite system including 120 satellites，uses STK to simulate satellite constellation and observation data，compares the difference of the precise point positioning between BDS single system and BDS+LEO system by using simulation data. Taking BJFS station as an example，enhancement effect of LEO constellation on BDS precise point positioning is analyzed. The results show that compared with BDS single system，the average number of visible satellites of BDS+LEO system increases from 17.1 to 27.2，and the GDOP average value decreases from 1.32 to 0.92;after enhancing BDS by LEO，the relevance of observed values is greatly reduced，the convergence speed is increased by an order of magnitude，and the corresponding average convergence time of BDS + LEO that the orbit error of LEO satellite 0.10 m/0.15 m/0.20 m are respectively 3.6 min/3.9 min/4.5 min.

Keywords：LEO satellite;BDS and LEO combination;precise point positioning

0  引  言

精密單点定位（PPP）技术只需一台接收机，作业方式简便自由，成为GNSS应用中的一项重要技术。但较长的收敛时间制约了PPP技术的快速定位，从而限制了其应用范围的广度[1]。这是由于GNSS使用的中地球轨道（MEO）卫星轨道偏高，几何变化慢，使得相近的历元观测值的相关性较强，导致短时间内PPP浮点解模糊度精度较差，需要30分钟左右才能固定模糊度[2]。

地球轨道（LEO）卫星具有轨道偏低、几何变化快、抗干扰能力强等特点，因此利用低轨卫星增强GNSS已成为国内外的研究热点。基于低轨卫星增强的GNSS系统，可以明显增强抗干扰能力[3]，能加快载波相位模糊度的解算与固定速度，并且提高GNSS系统的故障检测能力[4，5]。

美国于2008年提出“高度完善全球定位系统（HIGPS）计划”[6]，旨在利用“铱”星低轨卫星星座对导航卫星提供增强服务，包括缩短首次定位时间，获取军用P（Y）码信号，提高定位精度及抗干扰能力等。一些学者也分析了铱星星座对GPS的增强作用[7，8]。……