iGMAS分析中心高精度产品及广域差分应用

火箭 CZ-3A CZ-3C CZ-3C CZ-3C CZ-3A CZ-3C CZ-3A CZ-3A CZ-3A CZ-3A CZ-3C CZ-3B CZ-3B CZ-3B CZ-3B
BDS
轨道 MEO GEO GEO GEO IGSO GEO IGSO IGSO IGSO IGSO IGSO MEO MEO MEO MEO
算、物联网、移动互联网、大数据
、智慧城市
谢谢
设 ➢GLONASS
背
➢GALILEO
景
➢BDS
建 设 背 景
一 iGMAS分析中心
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
日期 2007.4.14 2009.4.15 2010.1.17 2010.6.2 2010.8.1 2010.11.1 2010.12.18 2011.4.10 2011.7.27 2011.12.2 2012.2.25 2012.4.30 2012.4.30 2012.9.19 2012.9.19
析 产品获取：网站下载
中 ➢实时产品
心
产品类型：轨道/钟差/电离层 产品模式：实时数据流（RTCM3.2等）
产 产品获取：网络电台
品
三 分析中心业务化产品
➢ 轨道/钟差解算流程
测站个数
超快速：100
快速：120
事
最终：150
后 时延
产
超快速：2小时
快速：13小时
品
最终：10天
➢数据来源： 文件
实
iGMAS：15分钟、小时文件、天文件等；
时
IGS/MEGX:小时文件、天文件；
产
实时数据
品
iGMAS：14个站
MGEX：35个站
国家站：360个站
24
24
三 分析中心业务化产品
➢ 处理流程 实时轨道—超快速 实时钟差
实 时 产 品
IGS/MGEX测站
iGMAS测站
Ntrip
序号 16 17 18 19 20 21 22
日期 2012.10.25 2015.3.30 2015.7.25 2015.7.25 2015.9.30 2016.2.1 2016.3.30
火箭 CZ-3C CZ-3C CZ-3B CZ-3B CZ-3B CZ-3C CZ-3A
轨道 GEO IGSO MEO MEO IGSO MEO IGSO
三 分析中心业务化产品
➢对流层精度
事 后 产 品
三 分析中心业务化产品
➢全球电离层精度
事 后 产 品
三 分析中心业务化产品
➢全球电离层
事 后 产 品
三 分析中心业务化产品
➢频间偏差精度
事 后 产 品
三 分析中心业务化产品
➢地球自转参数精度
极
极
移
移
事
变 化
后
率
产
日
品
长
变
化
UT1_UTC
三 分析中心业务化产品
一 iGMAS分析中心
iGMAS
系
统
➢ 推动北斗导航系统的技术发展
架
➢ 支持国家大地坐标框架维护
构
➢ 实现北斗导航系统产业应用
➢ 提升北斗导航定位系统服务水平
➢ 支持对地观测和地球科学领域研究
测 科 院 分 析 中 心 系 统 架 构
一 iGMAS分析中心
空间段 北斗卫星 其它卫星
北斗数据中心
IGS数据中心
消电离层组合
对流层
干分量：GMF模型；湿分量：参数估计
卫星天线相位中心 GPS/GLONASS/Glileo:igs08.atx;
Beidou PCO/PCV:whu
事 后 产 品
三 分析中心业务化产品
项目 超快速 （预报）
超快速 （观测）
快速
最终
卫星轨道精度（cm） GPS:3.8 BDS:MEO/IGSO:30 GEO:500 GLONASS: 7.7 GALILEO:20 GPS:1.7 BDS: MEO/IGSO:16 GEO:350 GLONASS: 4.1 GALILEO:11 GPS:1.5 BDS: MEO/IGSO:12 GEO:300 GLONASS: 3.9 GALILEO:9.7 GPS:1.2 BDS: MEO/IGSO:10 GEO:250 GLONASS:3.3 GALILEO:6.3
TCP CLIENT
实时钟差编码1057
轨道编码1058
TCP CLIENT
NTRIP Caster
TCP CLIENT
实时钟差改正数
NTRIP 许可
用户
轨道和速度改正数XYZ 轨道和速度改正数ACR
四 GNSS增强服务
➢GNSS广域增强定位技术与服务
全球与国家增强服务和应用，国家增强网实现
增
广域差分（1-2米）
强
精密PPP（厘米-分米）
服 ➢ GNSS区域增强定位技术与服务
务
省级增强服务和应用，省级增强网实现
背 局域差分（分米级）
景 网络RTK（厘米级）
坐标差分（米级）
广 域 差 分 服 务 结 构
四 GNSS增强服务
GPS卫星系统 基准站网
北斗卫星系统
通讯卫星
通 信 卫 星 通 信 链 路
一 iGMAS分析中心
iGMAS旨在通过全球布设GNSS连续运行跟踪站， 对兼容北斗的GNSS系统服务性能（定位精度、连 续性、可靠性等）进行监测评估。
建
设
➢ 国际第一个涵盖四大导航系统的监测平台
目
➢ 我国第一个在联合国框架下发起并主导的科学工程
的
➢ 国内第一个全球分布的卫星导航系统跟踪网络
➢ 全球第一个提供四系统高精度服务的开放系统
BDS
二 BDS网介绍
iGMAS全球网
网 现 状
BDS
二 BDS网介绍
国家网
网 现 状
BDS
二 BDS网介绍
四川北斗网
河北北斗网
BDS
网 现 状
698个北斗基准站=210国家+488省级
三 分析中心业务化产品
北 ➢事后产品
斗 产品类型：轨道/钟差/电离层/坐标/对流层等
分
八种 产品模式：文件类型（SP3等）
触摸式大屏显示
PC终端
管理员
传真机
一 iGMAS分析中心
测
科
院
分
析
中
心Leabharlann Baidu
运行控制管理中
系
心
统
架
构
北斗数据中心
IGS数据中心
操作系统软件 数据文件管理软件 数据热备集群软件 信息安全防护软件
数据自动下载软件
数据预处理软件 数据处理与核心产
品生成软件 产品质量检测软件
分析中心 卫星轨道与钟差
地球自转参数 测站坐标与速度场
卫星钟精度（ns） GPS:3.5 BDS:7.81 GLONASS:6.7 GALILEO:7.01 GPS:0.32 BDS:0.68 GLONASS:0.53 GALILEO:0.29 GPS:0.25 BDS:0.54 GLONASS:0.48 GALILEO:0.27 GPS:0.16 BDS:0.48 GLONASS:0.39 GALILEO:0.22
第七届中国卫星导航学术年会
iGMAS分析中心高精度产品 及广域差分应用
谷守周，党亚民，秘金钟，成英燕 中国测绘科学研究院 2016年9月
大纲
1 iGMAS分析中心 2 BDS网介绍 3 分析中心业务化产品 4 GNSS实时增强服务 5 结论与思考
一 iGMAS分析中心
“四大”导航系统
建 ➢GPS
用户系统
接收机 接收机 接收机 接收机
通通信信链链路路
防火墙
产品
计算机
服务器
数据中心
3G/4G网络
四 GNSS增强服务
WAAS
广 域 差 分 服 务
四 GNSS增强服务
单频PPP
广 域 差 分 服 务
四 GNSS增强服务
双频PPP
广 域 差 分 服 务
四 GNSS增强服务
广 域 差 分 服 务 测 试
大气与频间偏差
系统监控管理软件
产品自动上传软件
完好性参数
产品综合与服务 中心
分析中心核心软件
一 iGMAS分析中心
测 科 院 分 析 中 心 主 页
BDS
二 BDS网介绍
➢IGS全球-BDS网（MGEX） 网 ➢iGMAS-BDS网 现 ➢国家网
状
➢省级网
二 BDS网介绍
MGEX全球网
网 现 状
四 GNSS增强服务
北
四川省北斗网格划分图
斗
省
级
增
强
与
高
精
度
定
GPS ZY单系统定位结果BDS
位
四 GNSS增强服务
北
手持机动态实时网络伪距差分
斗
省
级
增
强
与
高
精
度
定
GPS ZY单系统定位结果BDS
位
五 结论与思考
➢北斗系统进入第三阶段，开始构建全球系 统，2020覆盖全球
➢国家CORS网基本建成，提供毫米级框架 ，正在开展高精度位置服务；省级BDS网
产品综合与 服务中心
用户段
UTC/BDT 时间改正
分析中心
时间同步设置
通信链路
数据交换与存储子系统
数据交换服务器
运行管理与监控子系统
防火墙 网络交换机 数据处理与分析子系统
网络交换机
数据交换服务器
数据处理服务器 磁盘阵列
数据处理服务器
输出与显示子系统
研发与服务 子系统
网络交换机
网络打印机 网络打印机
三 分析中心业务化产品
➢ 轨道/钟差解算策略
观测值
非差消电离层组合
地球重力场
EGM2008模型 12阶
事
N体摄动
JPL DE405模型
太阳光压模型
6个卫星轨道参数，5个BERN光压参数
后
岁差章动模型
IAU2003A
产
固体潮、海潮、极潮 FES2004模型
品
基准钟
强约束至测站；统一到导航星历卫星钟
电离层
数据解析与同步 广播星历合成
钟差初始值
编码服务器
TCP Client
钟差改正数
基准变换
实时钟差估计
Tcp Server
观测值
数据预处理
共享
内存
实 时 产 品
三 分析中心业务化产品
➢ 编码流程 四系统（RTCM3.2）
实时轨道文件（质心）
PCO改正
预报轨道
实时广播星历
粗差剔除
基于广播星历的轨道
IODE
结 正在改造完善，发挥作用 论 ➢iGMAS网正在开展海外建站，北斗分析中
心事后产品日常化生成并可供用户下载， 实时产品正在发挥作用 ➢国家增强提供厘米，分米，亚米服务 ➢省级增强提供厘米，分米服务
五 结论与思考
➢北斗终端：安卓系统北斗终端嵌入
式软件
思 考
➢海量用户： 腾讯云 ➢智慧位置云平台（LBS+）：云计