留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

GNSS广播ERP参数评估

张奋 阮仁桂 贾小林 朱永兴 王龙

张奋, 阮仁桂, 贾小林, 朱永兴, 王龙. GNSS广播ERP参数评估[J]. 全球定位系统, 2024, 49(3): 80-86. doi: 10.12265/j.gnss.2023191
引用本文: 张奋, 阮仁桂, 贾小林, 朱永兴, 王龙. GNSS广播ERP参数评估[J]. 全球定位系统, 2024, 49(3): 80-86. doi: 10.12265/j.gnss.2023191
ZHANG Fen, RUAN Rengui, JIA Xiaolin, ZHU Yongxing, WANG Long. Research on evaluation of GNSS system broadcast ERP parameters[J]. GNSS World of China, 2024, 49(3): 80-86. doi: 10.12265/j.gnss.2023191
Citation: ZHANG Fen, RUAN Rengui, JIA Xiaolin, ZHU Yongxing, WANG Long. Research on evaluation of GNSS system broadcast ERP parameters[J]. GNSS World of China, 2024, 49(3): 80-86. doi: 10.12265/j.gnss.2023191

GNSS广播ERP参数评估

doi: 10.12265/j.gnss.2023191
基金项目: 国家自然科学基金(41874041,42074025)
详细信息
    作者简介:

    张奋:(1987—),女,硕士,助理研究员,研究方向为卫星导航与监测评估技术. E-maiil: 443272486@qq.com

    阮仁桂:(1983—),男,博士,助理研究员,研究方向为卫星导航与精密定轨技术. E-mail: rrg2002me@163.com

    贾小林:(1972—),男,博士,研究员,研究方向为卫星导航与综合PNT技术. E-maiil: 13891907401@139.com

    通讯作者:

    阮仁桂 E-mail: rrg2002me@163.com

  • 中图分类号: P228.5

Research on evaluation of GNSS system broadcast ERP parameters

  • 摘要: 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)、美国GPS、日本准天顶卫星系统(Quasi-Zenith Satellite System,QZSS)、印度区域导航卫星系统(Indian Regional Navigation Satellite System,IRNSS)等系统在导航电文中播发了地球自转参数(earth rotation parameter,ERP),即极移和世界时(Universal Time,UT)-协调世界时(Universal Time Coordinated,UTC) (∆UT1). 广播ERP主要用于需要在地球参考系和惯性参考系之间转换的GNSS星载应用,如卫星精密定轨、地月导航等. 通过国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)收集了BDS、GPS、QZSS、IRNSS的广播ERP数据,评估了各GNSS的广播ERP不连续性,得到GPS和IRNSS的极移不连续性为0.9~1.4 mas,∆UT1不连续性约为0.2 ms;QZSS的极移不连续性约为0.1 mas,∆UT1不连续性约为0.02 ms;BDS的极移不连续性约为4.5 mas,∆UT1不连续性约为1.3 ms. 通过与国际地球自转和参考系服务(International Earth Rotation Service,IERS) 14C04序列比较显示,QZSS极移误差约为0.6 mas,∆UT1误差约为0.27 ms;GPS和IRNSS的极移误差约为2.4 mas,对于∆UT1,GPS误差约为0.36 ms,IRNSS的∆UT1误差相差较大,约为10.47 ms;由于更新间隔较长,BDS极移误差约为6 mas,∆UT1误差约为1.2 ms;与GPS相比,BDS极移与∆UT1误差分别差了近1.5倍和2.5倍.

     

  • 图  1  GNSS广播ERP数据情况统计

    图  2  广播ERP播发时刻及间隔

    图  3  不连续性分析示意图

    图  4  BDS广播ERP误差序列

    图  5  GPS广播ERP误差序列

    图  6  QZSS广播ERP误差序列

    图  7  IRNSS广播ERP误差序列

    表  1  GNSS广播ERP不连续性统计值

    系统 更新
    间隔
    dXP/
    mas
    dYP/
    mas
    dUT/
    ms
    GPS 1天 1.282 0.679 0.252
    BDS 4~20天 5.701 3.872 1.331
    INRSS 1天 1.586 1.175 0.191
    QZSS 1 h 0.110 0.101 0.025
    下载: 导出CSV

    表  2  GNSS广播ERP误差统计

    系统 dXP/mas dYP/mas dUT/ms
    ALL BEST WORST ALL BEST WORST ALL BEST WORST
    GPS 2.883 2.427 2.851 1.596 1.485 1.683 0.366 0.352 0.400
    BDS 7.760 7.558 7.744 4.394 4.302 4.464 1.139 1.157 1.265
    INRSS 3.061 2.288 3.530 1.534 1.261 1.812 10.535 10.210 10.670
    QZSS 0.710 0.696 0.727 0.568 0.557 0.581 0.281 0.274 0.287
    下载: 导出CSV
  • [1] TORGE W, MÜLLER J, PAIL P. Geodesy [M]. De Gruyter Oldenbourg , 2013.
    [2] KALARUS M, SCHUH H, KOSEK W, et al. Achievements of the earth orientation parameters prediction comparison campaign[J]. Journal of geodesy, 2010, 84(10): 587-596. DOI: 10.1007/S00190-010-0387-1
    [3] 乔书波, 李金岭, 柴洪洲, 等. 天球参考架的稳定源选取及其最新实现[J]. 测绘学报, 2010, 39(2): 120-128.
    [4] 张捍卫, 许厚泽, 王爱生. 天球参考系与地球参考系之间的坐标转换研究进展[J]. 测绘科学, 2005, 30(5): 105-109.
    [5] BAR-SEVER Y E, BERTIGER W I. Method and apparatus for autonomous, in-receiver prediction of GNSS ephemerides: US20080208525[P]. 2012-02-21.
    [6] MONTENBRUCK O, STEIGENBERGER P, AICHER M. A long-term broadcast ephemeris model for extended operation of GNSS satellites[J]. Navigation:journal of the institute of navigation, 2020, 68(1): 199-215. DOI: 10.1002/navi.404
    [7] IERS Rapid Service/Product Center. Explanatory supplement to IERS bulletin a and IERS bulletin B/C04[R/OL]. (2014-03)[2023-08-25]. Washington: U. S. Naval Observatory. https://hpiers.obspm.fr/iers/bul/bulb_new/bulletinb.pdf
    [8] BIZOUARD C, LAMBERT S, GATTANO C, et al. The IERS EOP 14C04 solution for Earth orientation parameters consistent with ITRF 2014[J]. Journal of geodesy, 2018, 93(5): 621-633. DOI: 10.1007/s00190-018-1186-3
    [9] RAY J, REBISCHUNG P, GRIFFITHS J. IGS polar motion measurement accuracy[J]. Geodesy and geodynamics, 2017, 8(6): 413-420. DOI: 10.1016/J.GEOG.2017.01.008
    [10] IS-GPS-200M. Navstar GPS Space Segment/Navigation User Segment Interfaces[EB/OL]. (2021-04-13)[2023-08-25]. https://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-200M.pdf
    [11] IS-GPS-705H. Navstar GPS space segment/user segment L5 interfaces[EB/OL]. (2021-03-23)[2023-08-25]. https://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-705H.pdf
    [12] IS-GPS-800H. Navstar GPS Space Segment/User Segment L1C Interfaces[EB/OL]. (2021-04-13)[2023-08-25]. http://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-800H.pdf
    [13] IS-QZSS-PNT-004. Quasi-zenith satellite system interface specification satellite positioning, navigation and timing service[EB/OL]. (2021-01-25)[2023-08-25]. http://qzss.go.jp/en/technical/download/pdf/ps-is-qzss/is-qzss-pnt-004.pdf
    [14] 中国卫星导航办公室. 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信息B1C(1.0版)[EB/OL]. (2017-12)[2023-08-25]. http://en.beidou.gov.cn/SYSTEMS/Officialdocument/201806/P020180608525871869457.pdf
    [15] 中国卫星导航办公室. 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信息B2a(1.0版)[EB/OL]. (2017-12)[2023-08-25]. http://www.beidou.gov.cn/xt/gfxz/201712/P020171226742357364174.pdf
    [16] 中国卫星导航办公室. 北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信息B2b(1.0版)[EB/OL]. (2020-07)[2023-08-28]. http://www.beidou.gov.cn/xt/gfxz/202008/P020200803362059116442.pdf
    [17] ISRO (2017). Indian Regional Navigation Satellite System Signal in Space ICD for Standard Positioning Service, Version 1.1[EB/OL]. (2017-08)[2023-08-28]. Tech. Rep. IRSO-IRNSS-ICD-SPS-1.1, ISRO Satellite Centre, Indian Space Research Organization, Bangalore. https://www.isro.gov.in/media_isro/pdf/Missions/irnss_sps_icd_version1.1-2017.pdf
    [18] NGA (2020). NGA GNSS division earth orientation. Tech. rep., URL ftp: //ftp. nga. mil/pub2/gandg/website/gnss/data/prod_docs/NGAGNSSEOPPParameters. pdf
    [19] International GNSS Service (IGS). The Receiver Independent Exchange Format, Version 4.00[EB/OL]. (2021-12-01)[2023-08-28]. https://files.igs.org/pub/data/format/rinex_4.00.pdf
  • 加载中
图(7) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  65
  • HTML全文浏览量:  26
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-26
  • 录用日期:  2023-09-26
  • 网络出版日期:  2024-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回