傾斜地球同步軌道衛星對北斗三頻單歷元基線解算的影響分析

徐梅,嚴超,喬方,蘇迪

(安徽理工大學 測繪學院,安徽 淮南 232001)

0 引 言

北斗衛星導航系統(BDS)是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施[1]。BDS的空間星座由對地靜止軌道(GEO)衛星、傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星和中高軌道(MEO)衛星三類衛星組成,且全部發射三頻信號[2],與全球定位系統(GPS)、GLONASS和GALILEO相比,BDS增加了軌道高度較高、運動角速度較慢的GEO和IGSO衛星。截止2017年8月,北斗二代衛星在軌情況如表1所示。

由于GEO和IGSO衛星的高軌道特性,其可見性要遠遠優于MEO衛星,能大幅度增加觀測時段內的衛星數,對增強區域導航性能非常有利[3]。文獻[4]和[5]提出了附有約束的BDS單頻單歷元基線解算;文獻[6]基于雙頻偽距和寬巷載波相位雙差觀測方程,實現BDS雙頻單歷元基線解算;文獻[7]和[11]按照固定難度從小到大依次固定超寬巷、寬巷和窄巷或基頻模糊度,實現了BDS三頻單歷元基線解算。上述文獻對于BDS單頻、雙頻和三頻基線解算做了較為深入的研究,但這些研究僅限于從整體上分析北斗混合星座對于模糊度固定和定位精度的影響,并未深入研究IGSO衛星的區域定位性能。對此,本文在已有的研究基礎上,采用內蒙古地區和安徽地區的兩條短基線,比較分析IGSO衛星對BDS三頻單歷元基線解算的影響。

表1 北斗二代衛星在軌情況統計

聯系人: 徐梅E-mail:xm1019aust@163.com

1 函數模型和隨機模型

1.1 BDS三頻單歷元基線解算函數模型

三頻情況下,頻率的多樣性可以提高無幾何模糊度解算方法的可靠性[10]。……