北斗地基增强系统测试及精度分析

$南宁市勘察测绘地理信息院!广西 南宁 K"%%$$%
摘! 要文 中 主要结合 南宁市 北 斗地基 增强 系统 示范区 项目实际对该系 统在 南宁 地 区 的时间可用性JBb 定位精度包括加密站 间 之 后 效 果空 间 可 用 性 等 进 行 了 测 试 测 试 结 果表明南宁市北斗地基增 强 系 统 满 足 全 天 候 :KI 覆 盖 南 宁 市 厘 米 级 JBb 定 位 精 度 要 求 =GEcFLE组合较单 =GE单 FLE在隐 蔽 环 境 下 的 JBb 定 位 时 间 可 用 性 得 到 明 显 提 高参 考站点的加密也有助于提高系统的时间可用性
#%空 旷 环 境 下 以徕卡系统 =GE导航接收机进 行数据 观测 和 处 理 & 观 测 时 间 为 $%#! 年 & 月 $$ 日 #""%!"%$ 至 $%#!9&9$"#""%!"%#!理 论 观 测 值 个 数 应 为 &;!%% 个&精度统计如下" 1%平面收敛 精 度 设 为 "UP 的 观 测 值 平 面 内 符合精度计算 与平均位置较差距离小于等于$倍中误差即 ;UP 的观测值N%:#!个!占测试时间的 &#H#!I! N%:#!个较差计算平面位置中误差为h%H%#" P* .%大地高收 敛 精 度 为 KUP 的 大 地 高 内 符 合 精度计算 与大地高平均值较差绝对值小于等于$倍收 敛中 误 差 即 的 观 测 值 为 ;:&!# 个!占 测 试 时 间 的 N:H:$I!这;:&!#个较差计算大地 高中 误差 内 符 合精度为h%H%$! P*
$隐 蔽 环 境 下 定义本 文 的 隐 蔽 环 境 定 义 为 =GE 接 收 机 #&%X范围内卫星 截 止 高 度 角 :%X以 下 有 障 碍 物 的 环境为测试北斗地基增强系统对作业范围可用 性 的 优 化 情 况 在 某 村 选 取 搜 星 环 境 比 较 恶 劣 的 测 点测点一边紧靠两层楼房进网络 JBb 测试 测试时间$%#!9#%9$N 日 K%%## 至 $& 日 ! K:"&* 4Q<! 站 间 距 设 计 之 加 密 站 点 区 域 效 果 测 试 通过加密参考站点应对低纬度地区的南宁区 域电离层影响是本 项 目 提 高 网 络 JBb 的 时 间 可 用 性 的 重 要 方 法 随 着 参 考 站 间 距 离 的 增 加 空 间 环 境 特 别 是 电 离 层 的 变 化 致 使 参 考 站 间 模 糊 度 固 定 难 度 不 断 加 大 空 间 相 关 误 差 区 域 模 型 精 度 亦 逐 渐降低"项目开展了加密站点区域时间可用效 果 测 试 为 以 后 的 扩 建 改 造 提 供 技 术 依 据 关 于 参 考 站 相 邻 间 平 均 边 长 $卫 星 定 位 城 市 测 量规范%@YYBN"9$%#% 给 出 的 是 !%aP$全 球 导 航系统连 续 运 行 参 考 站 网 技 术 规 范%=FB$&K&&9 $%#$认为厘米级实时定位精度 要 求 参 考 站 间 平 均 距离*N%aP*日本 =GE连续应变监测系统@CE9 <CE在最密 的 地 区 如 关 东东 京京 都 等 地 区 站 间间距#%!#KaP*珠澳大桥 =+EE连续运行参考 站系 统 " 个 参 考 站 之 间 的 距 离 分 别 为 #;aP$& aP 和";aP!*南 宁 区 域 原 K 个 参 考 站 相 邻 间 距 +M++ 至YD_= 最近"%H#aP+M@[ 至YD_= 最 长K&H#aP平 均 站 间 距 为 !%H&aP*考 虑 到 五 象 新 区 为 建 设 工 程 应 用 测 量 需 求 密 集 的 区 域 项 目 组 在那马镇加密了站参 考 站加 密 后 站 点 +M<M 分 布及测试位置如图#所示
以及系统覆盖范围进行测试& 4Q4!系统 HUO 定位精度及时间可用性测试
测试目的"得 到 系 统 实 时 JBb 定 位 精 度*得 到系统服务的空间范围及其时间可用性&am已知点! 进行 JBb 实时动态测试&采用三角架设站!
数据采样率为 #8*记 录 不 同 仪 器 在 检 测 点 上 获 得 固 定 解 的 时 间 )卫 星 数 )坐 标 值 !统 计 内 符 合 精 度和外符合精度&
关键词北斗地基增强系统系统可用性JBb 定位精度 中 图 分 类 号 G$$&H!! ! 文 献 标 志 码 M! ! 文 章 编 号 #%%&9:$;&$$%#&%%#9%%!:9%K
3!引!言
北斗卫星导 航 系 统 $FLE%是 我 国 自 行 研 制 的 全球卫星定位与通信系统!是继 =GE和 =_C+MEE 之后第三个成熟 的 卫 星 导 航 系 统!由 空 间 段)地 面 段和用户段 组 成 & '#9$( 北 斗 地 基 增 强 系 统!通 过 北 斗 卫 星 导 航 系 统 卫 星 信 号 增 强 !改 善 导 航 卫 星 的 几 何 分 布 !增 加 可 见 卫 星 数 !削 弱 卫 星 定 位 误 差 影 响 ! 保障了 JBb 定位的可 靠 度 与 稳 定 性!提 高 了 连 续 运行参考站网络系统$简称 @CJE%的可用性&
南 宁 北 斗 地 基 增 强 系 统 项 目 !通 过 升 级 改 造 已 有K个连续运行 的 地 面 基 准 站!新 建 ! 个 基 准 站! 建设#个控制中心!形成覆盖面积达;:%%aP$ 兼 容 FLE#=GE#=_C+MEE 的 三 系 统 多 频 多 模 北 斗 地 基 增 强 系 统 !系 统 采 用 虚 拟 参 考 站 技 术 $'JE%技 术进行动态服务&本文对该系统进行相关的测试 与数据分析!总结 低 纬 度 地 区 的 实 验 数 据!以 利 于 其他类似项目的借鉴和参考&
第 !" 卷 ! 第 # 期
全球定位系统
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北斗地基增强系统测试及精度分析
杨 建 科 莫 懦
4!南宁北斗地基增强系统测试
$%#! 年 底 建 成 南 宁 北 斗 地 基 增 强 系 统!系 统 包括: 个 基 准 站)# 个 控 制 中 心)数 据 通 信 系 统 与 用 户 子 系 统 !基 准 站 间 最 长 距 离 ##NH:$&aP!最 短 距离"%H$#$aP!平 均 间 距 KKHKaP!本 文 主 要 对 系统 的 JBb 定 位 精 度)时 间 可 用 性)空 间 可 用 性
收 稿 日 期 $%#N9##9$! 联系人杨建科 >9P14)"#%$#;"$:!!"``*U(P
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全!球!定!位!系!统
第 !" 卷
!!同时满足与平均位置较差距离小于等于$倍 中误差即;UP与 大 地 高 平 均 值 较 差 绝 对 值 小 于 等于$倍收敛 中 误 差 即 %H# P 的 观 测 值 为 ;:!K: 个 占 测 试 时 间 的 N:H!&I *