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1、第38卷第6期全球定位系統(tǒng)Vol_38，No．62013年12月GhSSWorldofChinaDecember。2013北斗與GPS組合偽距單點定位精度分析陸亞峰。，樓立志，馬緒瀛，蔣海林(1．同濟大學測繪與地理信息學院，上海200092；2．61175部隊，江蘇南京210049)摘要：主要介紹了北斗與GPS組合單點定位時的原理和模型，根據自編程序，利用同濟大學TJA站的數據進行計算及分析比較GPS偽距、北斗偽距、北斗／GPS組合偽距單點定位的精度。結果表明：北斗偽距單點定位的精度平面方向上達到3m以內，高
2、程方向優(yōu)于8m，滿足普通導航定位的需求。北斗／GPS組合偽距單點定位精度明顯優(yōu)于單系統(tǒng)。在單系統(tǒng)觀測條件差時，組合系統(tǒng)可以減少對單一系統(tǒng)的依賴性，而且還可以增強衛(wèi)星定位的穩(wěn)定性和可靠性。關鍵詞：北斗／GPS；偽距定位；組合定位；精度分析中圖分類號：P228．4文獻標志碼：A文章編號：1008—9268(2013)06—0001～060引言1北斗／GPS組合偽距單點定位北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)1．1時間基準與坐標基準的統(tǒng)一]星定位系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄羅北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)采用北斗時
3、間系統(tǒng)斯GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。(BDT)，起點為2006年1月1日的UTC零點，溯截止到2012年底，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在軌工作衛(wèi)源于協(xié)調世界時UTC，與UTC之間存在跳秒改正星有5顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星、4顆中地球軌差，與UTC的偏差保持在1以內，GPST時原點道(MEO)衛(wèi)星和5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)為1980年1月1日0時的UTC，BDT—UTC≈衛(wèi)星。該系統(tǒng)已具備覆蓋亞太地區(qū)的導航定位服(TAI—UTC)一32S．北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)還處于建務能力。設階段，建成的系統(tǒng)也將
4、提供與GPS、GALIIEO隨著北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)建設進程的推進，等系統(tǒng)的時間偏差，方便兼容用戶定位。本文在進國內外的學者從衛(wèi)星鐘差，對流層，多路徑等相關行北斗與GPS組合定位時，統(tǒng)一時間基準到誤差開展研究，分析并改正了相關誤差后，評估了GPST．北斗定位的精度『2]。同時，近年來北斗在軌衛(wèi)星數北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)采用2000中國大地坐標系量逐漸增多，組合系統(tǒng)較之單系統(tǒng)在定位的準確(CGCS2000)，GPS采用WGS一84坐標系，它們都性、可靠性、可用性等方面有明顯的優(yōu)勢，不同系統(tǒng)是依靠IERS定義的ITRS
5、坐標框架。WGS一84最觀測衛(wèi)星的組合導航將成為研究的一個方向[3]。初的精度約1m，經過兩次精化后，精度已達2cm，本文主要介紹了北斗／GPS系統(tǒng)組合單點定位的與ITRF的精度基本一致。CGCS2000由國內原理和模型，并通過同濟大學TJA站數據的處理GPS連續(xù)運行參考站、空間大地網和天文大地網3和分析，比較GPS偽距、北斗偽距、北斗／GPS組合個層次的站網坐標(和速度)體現，也是地心坐標偽距單點定位的精度。系，與ITRF的一致性約5cm．因此，WGS～84與收稿日期：2013—0814資助項目：國家自然科
6、學基金(批準號：410740418)；光華同濟大學土木工程學院基金(編號：O9ZR14331OO)聯系人：陸亞峰E—mail：yafeng2659@163．corn2全球定位系統(tǒng)第38卷CGCS2000坐標系差異在厘米級，對精度要求不高Yo-yG1ZO-ZG]——，—G1，G1’G1，l，ou的用戶而言(精度低于2cm)，不需要進行坐標轉Xo-XG2Y-yG2Zo-ZG2o換，但對高精度用戶，則必須考慮兩者的轉換關系。——————一G2，G2，—G2廠，1，0V1．2北斗／GPS組合偽距單點定位數學模型；衛(wèi)星
7、到測站點的距離觀測方程為(gn(knXo-X(knYo-yZo-Z——p—C·△一C(一T)．(1)L柵—L刪，—L一l一，。，；_，考慮衛(wèi)星和接收機鐘差的影響A=Yo-yClZo-ZC1——，—t一T+8t，t一Tjd-St，(2)C】，C1，C1，OV，1式中：、T，為接收機和衛(wèi)星的GPS標準時；t、XO-XC2Y-yc2Zo-zC2o—————一，，—r，O，1po’p’p曉?！為接收機鐘與衛(wèi)星鐘鐘面時，、為接收機與衛(wèi)星鐘鐘差。將式(2)代入式(1)可得；Xo-X(~S-sCnZo-ZCnfD—C(t
8、一t)一C(3t一8t，)，(3)o—————，，—_，O，1l0’lD’ID’u’式中，C(t一t)即為觀測偽距P，所以偽距觀測方(11)程可表示為ID1m。0G1ID。GP一JD+C(St一8t，)．(4)P-CSt~一衛(wèi)星鐘差可通過衛(wèi)星星歷直接計算為8t===a扣+門(，fJ～t)十“(—t)。．(5)-CSt'~一靜此時，將式(4)線性化得：(12)P-CSt~、一Xo-XJ：8X+8y+z
