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北斗三号B2b信号改正广播星历精度评估及PPP应用

蔡子睿 方荣新 胡冰燕 熊恒

蔡子睿, 方荣新, 胡冰燕, 熊恒. 北斗三号B2b信号改正广播星历精度评估及PPP应用[J]. 全球定位系统, 2023, 48(1): 64-70. doi: 10.12265/j.gnss.2022217
引用本文: 蔡子睿, 方荣新, 胡冰燕, 熊恒. 北斗三号B2b信号改正广播星历精度评估及PPP应用[J]. 全球定位系统, 2023, 48(1): 64-70. doi: 10.12265/j.gnss.2022217
CAI Zirui, FANG Rongxin, HU Bingyan, XIONG Heng. Accuracy evaluation of BeiDou-3 PPP-B2b signal[J]. GNSS World of China, 2023, 48(1): 64-70. doi: 10.12265/j.gnss.2022217
Citation: CAI Zirui, FANG Rongxin, HU Bingyan, XIONG Heng. Accuracy evaluation of BeiDou-3 PPP-B2b signal[J]. GNSS World of China, 2023, 48(1): 64-70. doi: 10.12265/j.gnss.2022217

北斗三号B2b信号改正广播星历精度评估及PPP应用

doi: 10.12265/j.gnss.2022217
基金项目: 国家自然科学基金(41874038)
详细信息
    作者简介:

    蔡子睿:(2002—),男,研究方向为高精度GNSS数据处理

    方荣新:(1982—),男,博士,教授,研究方向为高精度 GNSS 定位理论、方法及应用研究

    胡冰燕:(2002—),女,研究方向为高精度GNSS数据处理

    熊恒:(2002—),男,研究方向为高精度GNSS数据处理

    通信作者:

    方荣新 E-mail: rfang@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.4

Accuracy evaluation of BeiDou-3 PPP-B2b signal

  • 摘要: 北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3) B2b 信号是由3颗地球同步轨道(GEO)卫星播发改正信号组成,可为用户提供公开、免费的高精度服务,对北斗卫星导航系统(BDS)在国土测绘、海洋测绘以及桥梁建筑物健康监测等领域的高精度应用具有重要意义. BDS-3 B2b 信号的精度评估是实现其高精度应用的重要环节. 首先利用BDS-3 B2b信号改正广播星历产品,并获得改正后的精密轨道和钟差产品. 然后,以武汉大学国际GNSS服务(IGS)分析中心提供的事后精密产品(WUM)为参考,评估了由B2b信号改正后的精密轨道和钟差产品的精度. 结果表明 : 改正后北斗卫星轨道的径向(R)、切向(A)、法向(C)误差的均方根(RMS)分别为6.26 cm、24.21 cm、21.79 cm,钟差差值的标准差(STD)均值为0.33 ns. 最后,利用改正后的精密轨道和钟差产品进行精密单点定位(PPP)验证,结果表明 : PPP定位东(E)、北(N)、天顶(U)方向精度分别为0.06 m、0.05 m、0.13 m. 说明广播星历通过B2b改正后的精密轨道和钟差产品与IGS事后精密产品精度相当,可满足单站实时高精度定位与导航的应用需求.

     

  • 图  1  PPP-B2b信息类型匹配方法

    图  2  B2b产品改正和未改正的卫星位置在RAC向的轨道偏差(15天)

    图  3  B2b产品改正和未改正的卫星位置在RAC向的轨道偏差(1天)

    图  4  广播星历和B2b产品15天的卫星钟差误差对比

    图  5  广播星历和B2b产品1天的卫星钟差误差对比

    图  6  广播星历产品和PPP-B2b信号改正后产品的卫星钟差精度对比

    图  7  PPP定位结果相对参考测站位移时序图

    图  8  PPP定位卫星数、GDOP、PDOP值时序图

    图  9  B2b与WUM产品PPP定位结果的位移RMS值

    表  1  PPP-B2b信号改正广播星历前后轨道及钟差精度对比

    BDSRAC钟差
    RMS/cmRMS/cmRMS/cmSTD/ns
    广播星历11.0128.1624.230.95
    PPP-B2b6.2624.2121.790.33
    精度提升百分比/%43.1414.0310.0768.65
    下载: 导出CSV

    表  2  B2b与WUM产品PPP定位误差数据统计

    测站产品RMS/m
    ENU
    GAMGB2b0.070.070.15
    WUM0.050.050.12
    JFNGB2b0.050.040.10
    WUM0.050.050.14
    SHA1B2b0.060.050.14
    WUM0.030.040.10
    均值B2b0.060.050.13
    WUM0.040.040.12
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-25
  • 录用日期:  2022-11-25
  • 网络出版日期:  2023-02-11

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