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基于不同PPP模型的北斗三号相位小数偏差估计与新特性分析

吴飞扬 李昕

吴飞扬, 李昕. 基于不同PPP模型的北斗三号相位小数偏差估计与新特性分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(1): 14-23. doi: 10.12265/j.gnss.2022053
引用本文: 吴飞扬, 李昕. 基于不同PPP模型的北斗三号相位小数偏差估计与新特性分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(1): 14-23. doi: 10.12265/j.gnss.2022053
WU Feiyang, LI Xin. Estimation and characteristics analysis of BDS-3 uncalibrated phase delay based on different PPP models[J]. GNSS World of China, 2023, 48(1): 14-23. doi: 10.12265/j.gnss.2022053
Citation: WU Feiyang, LI Xin. Estimation and characteristics analysis of BDS-3 uncalibrated phase delay based on different PPP models[J]. GNSS World of China, 2023, 48(1): 14-23. doi: 10.12265/j.gnss.2022053

基于不同PPP模型的北斗三号相位小数偏差估计与新特性分析

doi: 10.12265/j.gnss.2022053
基金项目: 国家自然科学基金委员会面上项目(41974027)
详细信息
    作者简介:

    吴飞扬:(2000—),男,研究方向为GNSS实时精密定位

    通信作者:

    李昕 E-mail: xinli@sgg.whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.4

Estimation and characteristics analysis of BDS-3 uncalibrated phase delay based on different PPP models

  • 摘要: 相位小数偏差(UPD)的精确估计是实现精密单点定位(PPP)非差模糊度固定的重要前提. 常用的PPP模型主要分为无电离层组合(IF)模型与非差非组合模型两类,针对两类模型所采用的UPD估计方法有所不同. 首先从理论上推导证明了在采用相同处理策略的前提下,基于IF模型与非差非组合模型UPD估计的一致性;进一步采用全球均匀分布的45个国际GNSS服务(IGS)测站观测数据估计了北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3) UPD产品,并分析两种估计模型获得的UPD产品的时间稳定性与一致性. 结果表明:BDS-3宽巷(WL) UPD与窄巷(NL) UPD均保持较高的稳定性,10日WL UPD的平均标准差为0.060 7,单日NL UPD平均标准差为0.059 9. 针对北斗二号卫星导航系统(BDS-2),两种模型估计得到的UPD结果具有较高的一致性;然而,BDS-3卫星的UPD结果出现与卫星轨道类型和生产厂家的相关特性,不同轨道类型、不同生产厂家之间的卫星UPD存在0.5周左右的显著差异,同一轨道类型、同一生产厂家的北斗卫星之间具有一致性,推测BDS-3不同轨道类型、不同生产厂家生产的卫星对应的接收机端硬件延迟存在系统性偏差. 通过估计不同轨道类型、不同生产厂家卫星对应的接收机端硬件延迟偏离进一步验证了该结论,同时探讨了该新特性对于PPP与模糊度固定的影响.

     

  • 图  1  UPD流程图

    图  2  测站分布图

    图  3  2021年3月12日至3月21日10日WL UPD估计结果

    图  4  基于不同参考星的BDS-3 WL UPD估计结果

    图  5  单日NL UPD估计结果

    图  6  BDS-2两种频率求差结果

    图  7  2021年3月12日至3月21日10日BDS卫星UPD两种组合差值均值

    图  8  BDS-3(左图)与BDS-2+BDS-3(右图)PPP平均定位误差序列

    表  1  BDS-3不同厂商、不同轨道类型卫星ISB估值与差值统计 m

    测站名测站类型CAST_MEOCAST_IGSOSECMCAST_MEO-SECM_MEOCAST_MEO-CAST_IGSO
    AREGSEPT POLARX5−2.01−2.65−2.380.370.64
    MIZUSEPT ASTERX4−1.68−1.88−1.860.170.20
    NNORSEPT POLARX5TR−1.71−2.02−1.900.190.31
    PADOSTONEX SC22000.341.40−0.660.99−1.07
    POL2JAVAD TRE_3 DELTA1.621.720.291.34−0.10
    KIR8TRIMBLE ALLOY−10.81−12.37−13.102.291.56
    YAR2TRIMBLE ALLOY2.441.270.342.101.17
    POTSJAVAD TRE_31.101.450.160.95−0.35
    ULABJAVAD TRE_31.081.400.260.82−0.32
    WUH2JAVAD TRE_31.371.700.380.99−0.34
    SUTMJAVAD TRE_31.501.760.550.96−0.26
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-01
  • 网络出版日期:  2023-02-07

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