北斗系統的導航和定位研究

李璽

【摘 要】隨著科技的不斷進步，北斗系統的導航和定位越來越精確。為了進一步分析北斗衛星導航系統的定位精度，文章重點分析了影響精度的常見誤差源，并針對各個誤差源給出了提高精度的方法，實測數據表明：北斗衛星導航系統的靜態定位精度在X、Z方向優于2m，Y方向優于5m，可以滿足大部分用戶的需求。

【關鍵詞】北斗系統；導航；定位研究

一、衛星可見性分析

分別對一般服務區域和重點服務區域24小時內平均衛星可見數和某市（30°34′N，114°14′E）24小時內的衛星可見數進行仿真。仿真分析配置如下：（1）衛星星座構成如前言中所述；（2）仿真時間長度設置：1day；（3）仿真步長設置：1min；（4）網格分辨率：1°×1°；（5）衛星觀測截止角：15°。結果如圖1～圖2所示。

從圖中可以看出：（1）系統在一般服務區域能夠100%滿足平均四顆以上衛星可見數，滿足定位的基本要求，絕大部分區域的可見星數到達7顆以上；（2）在重點服務區域，可見星數達到至少7顆至多11顆，可獲得較高的定位精度；（3）衛星星座對服務區域內中低緯度的中部地區覆蓋性良好，而對于服務區域的兩側和高緯度地區覆蓋性相對一般；（4）以武漢為觀測點，平均可見數達到10顆，同時實時可見星數均能保持在8-13顆，擁有良好的穩定性。

二、北斗定位誤差分析

為描述這種定位精度與幾何結構的互動關系，可引入幾何定位精度系數。定位精度除了取決于等效距離誤差外，還取決于地面接收機與高空衛星的幾何圖形結構。在測距誤差一定的情況下，當觀測點與衛星的幾何圖形不同時，定位誤差的大小也不同?！?br>