北斗卫星精密星历插值精度研究*
2021-07-15郭忠臣宋明洋鲍雅君
郭忠臣,宋明洋,鲍雅君,崔 磊,张 可
(1. 安徽理工大学地球与环境学院,安徽 淮南 232001;2. 宿州学院环境与测绘工程学院,安徽 宿州 234000; 3. 桂林理工大学测绘地理信息学院,广西 桂林 541006)
2020年6月23日,北斗卫星导航系统全球组网完成,标志着我国的北斗卫星导航系统正式走向世界并为全球服务。定位是卫星导航系统服务社会的一个重要功能,而高精度定位所需的卫星位置一般通过精密星历获得,国际GNSS服务组织(International GNSS Service, IGS)发布的精密星历历元间隔一般为15 min或5 min,无法满足实际需求,为获得任意时刻卫星的精确位置,需对精密星历进行内插[1-2]。
有较多学者对精密星历的插值进行了研究,使用的插值方法主要有Lagrange插值法、牛顿(Newton)插值法、样条函数插值法和切比雪夫(Chebyshev)插值法等[3-7],但多数是对全球定位系统(Global Positioning System, GPS)卫星的精密星历插值精度进行研究,对北斗卫星导航系统精密星历插值的研究相对较少。与全球定位系统卫星星座不同,北斗卫星导航系统包含地球同步静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星3种轨道类型,各类卫星受插值方法和插值阶次的影响也有所区别。截至目前,各轨道卫星分布见表1。当前文献中,多是研究插值方法的精度,并未对3类卫星的插值精度进行分析,而且多选用1颗或3颗(每类卫星1颗)卫星对算法进行实验,数据量较少,对结论的支持相对单薄[8-10]。

表1 北斗卫星导航系统3类轨道卫星分布情况(加粗: 本文实验卫星)Table 1 Distribution of three kinds of orbits of BDS satellites (bold: experimental satellites in this paper)
本文在此前研究的基础上……
