BDS偽距單站定位計算及精度分析

干堅定，周 適，段太生，郭 平，晏 勇，劉立正

（1.中鐵二局第五工程有限公司，四川 成都 610091；2.中鐵二局集團有限公司，四川 成都 610031）

北斗衛星導航系統（BDS）最后一顆全球組網衛星（GEO衛星）已于2020年6月23日9：43在西昌衛星發射中心成功發射，這是由我國自主研發的衛星導航系統。對于全球導航衛星系統（GNSS）而言，GPS雖然仍是當前技術最先進和最成熟的導航定位系統，但BDS通過近3年來高密度的衛星發射，目前已具備和GPS共同作用、兼容并存的實力。從衛星數量和衛星類型上看，北斗的衛星數量和亞太地區的衛星分布比GPS更具優勢，國內大量專業人士對BDS進行了相關深入研究。BDS即將組網完成，極大地增強了國人的自信心和民族自豪感，也激發了眾多相關從業人員學習和研究BDS的興趣。

1 相鄰歷元相位平滑偽距的數學模型

楊元喜等[1]提出，對北斗所有衛星進行統計，北斗B1I和B2I偽距野外測量的精度約33cm，B1和B2載波相位野外測量的精度約2mm。由于載波相位觀測的精度遠高于偽距觀測[2]，因此采用偽距值進行單站定位計算時，有必要對偽距值進行平滑處理。偽距平滑的成熟算法包括載波相位平滑偽距算法和基于卡爾曼濾波的偽距平滑算法[3]。文章采用簡易數學公式計算，BDS共設為3個頻率，由于外業使用的接收機只采集B1、B2兩個頻率的觀測數據，因此文章中的數學模型是針對北斗雙頻（B1、B2）展開的。對BDS不同頻率分別列出偽距平滑公式，由于相鄰歷元時間較短，因此偽距中包含的噪聲（電離層延遲、對流層延遲、多路徑效應）可以忽略不計，整周模糊度N也可消去，具體公式如下[4]：