北斗高精度数据处理软件
一、成果概况
对Bernese GNSS软件进行二次开发使之能够解算北斗观测数据,并且使BDS在中国境内的PPP定位精度和GPS相差数厘米,相对定位和GPS的精度相当,均为毫米级,提高了BDS的定位精度。
软件二次开发和编译实现流程图如下:

数据来源于武汉大学GNSS中心在全球布设的北斗试验网(BETS)的13个站的观测值,都具有接收GPS和BDS信号的能力,站点分布和编号为C01-C14的卫星星下点轨迹图如下:

PPP和相对定位
为了评估北斗定位精度,分别采用了PPP和相对定位模式。
在PPP处理策略中:
1.RINEX格式向Bernese格式转换;
2.利用BDS码观测值,精密轨道和钟差,解算接收机钟差;
3.估计BDS对流层、电离层以及位置等参数和PPP不同,相对定位需要BDS参考站,采用策略具体流程:

BDS相对定位模式处理策略
软件开发使用后结果评估:BDS对七个站点相对定位结果和GPS对比精度如下表:
表:BDS和GPS的7天重复率rms差值(相对定位)
站名 |
N(mm) |
E(mm) |
U(mm) |
BJF1 |
4.26 |
1.92 |
5.61 |
CENT |
2.84 |
0.88 |
3.55 |
CHDU |
1.68 |
1.61 |
3.57 |
HKTU |
3.66 |
3.22 |
5.9 |
HRBN |
4.92 |
1.3 |
5.23 |
LASA |
3.04 |
0.6 |
4.71 |
SHA1 |
4.33 |
4.13 |
9.2 |
和GPS相比,BDS的相对定位精度在水平和垂直方向均相差毫米级,垂直方向和水平方向相比,精度略低一些,但相对PPP提高了一个甚至两个量级,均为毫米级。
二、主要创新点
目前全球主要的定位系统有美国的GPS系统、欧洲的伽利略卫星导航系统、俄罗斯的GLONASS系统和我国的BDS系统,本软件通过对Bernese的二次开发。第一、使之能够解算BDS系统的数据;第二、提高了BDS系统的定位精度。
三、应用效益及前景
对Bernese软件进行二次开发,使BDS在中国境内的PPP定位精度和GPS相差数厘米,相对定位和GPS的精度相当,均为毫米级,提高了BDS的定位精度。促进了BDS在地学应用、车辆导航以及大气监测等领域的应用,同时为BDS在全球导航定位的应用等方面奠定了一定的基础。