摘要:本文選取了了IGS中MGEX的部分站點組成GPS觀測網(wǎng),通過獲取相應(yīng)站點連續(xù)一周的的觀測數(shù)據(jù),并結(jié)合IGS發(fā)布的廣播星歷進行基線解算。解算過程中對GPS+BDS系統(tǒng)、單GPS系統(tǒng)和單BDS系統(tǒng)分別解算,獲得三次解算結(jié)果。對同一天的解算結(jié)果和整體解算結(jié)果進行精度分析,并得出結(jié)論。
關(guān)鍵詞:IGS,基線解算,精度分析,BDS
1.前言
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要,自主建設(shè)運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)的國家重要時空基礎(chǔ)設(shè)施。 20世紀(jì)后期,中國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略:2000年年底,建成北斗一號系統(tǒng),向中國提供服務(wù);2012年年底,建成北斗二號系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年,建成北斗三號系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來,已在交通運輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報、通信授時、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,服務(wù)國家重要基礎(chǔ)設(shè)施,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益?;诒倍废到y(tǒng)的導(dǎo)航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動智能終端制造、位置服務(wù)等廠商采用,廣泛進入中國大眾消費、共享經(jīng)濟和民生領(lǐng)域,應(yīng)用的新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟不斷涌現(xiàn),深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。中國將持續(xù)推進北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,服務(wù)國家現(xiàn)代化建設(shè)和百姓日常生活,為全球科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展做出貢獻。 本文主要對北斗系統(tǒng)的長精度以及北斗基線網(wǎng)定位精度進行了研究。
2.數(shù)據(jù)處理
2.1數(shù)據(jù)來源:
本文選取了IGS站點中的HKWS、HKSL、NCKU三個站點作為本次研究的對象。而站點數(shù)據(jù)取自IGS的MGEX項目數(shù)據(jù)。MGEX(The Multi-GNSS Experiment)項目是IGS建立的收集和分析多套GNSS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的融合項目,涵蓋了GPS、GLONASS、BDS、GALILEO、QZSS等多套系統(tǒng)[1]。本次選取了這三個站點2020年1月25日至2020年1月31日,連續(xù)一周的觀測數(shù)據(jù)進行解算。采樣間隔為30秒,觀測時長為24小時,因數(shù)據(jù)較多,選取了HKWL-HKSL基線部分用作分析。站點分布圖如下:
其中HKWS-HKSL基線長度為42512.196m,接收機和天線型號如下表[2]:
2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理:
在數(shù)據(jù)處理之前,先對本次數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,保證數(shù)據(jù)的可靠性。對于數(shù)據(jù)的預(yù)處理,采用teqc分析其數(shù)據(jù)有效率和多路徑效應(yīng)。對數(shù)據(jù)有效率小于95%,多路徑效應(yīng)(mp1,mp2)大于0.5的數(shù)據(jù)進行篩除。預(yù)處理結(jié)果如下表所示:
2.3數(shù)據(jù)解算
從表2中可以看出,本次采用的數(shù)據(jù)質(zhì)量較好,不需要對數(shù)據(jù)進行篩選。而本次的基線解算采用國內(nèi)某軟件進行,對兩個站點的七天觀測數(shù)據(jù)進行分別基線處理,采用的星歷為MGEX項目的廣播星歷brdm.20p。解算結(jié)果如下所示(部分):
從解算結(jié)果中可以看出,在BDS和GPS在平面坐標(biāo)增量上的偏差較小,大部分都在毫米級上,僅在第三天達到了厘米級。且相對誤差整體較小,都維持在一個良好的狀態(tài),說明本次的解算質(zhì)量相對較好。而高程方向相差相對較大,但幾乎都維持在3cm以內(nèi)。而均方差(RMS)也都基本維持在20mm以內(nèi)。單日BDS和GPS在基線解算精度上雖略有差異,但相差不大,說明BDS和GPS的解算結(jié)果十分相近。單日解算結(jié)果中,部分天數(shù)BDS略優(yōu)于GPS。
3.結(jié)論
通過對基線解算結(jié)果分析,可以看出BDS和GPS在單獨解算基線方向相差甚小。單天解算結(jié)果上看,BDS和GPS精度基本持平,互有優(yōu)劣。部分天數(shù)BDS的解算結(jié)果優(yōu)于GPS,反之亦然。從中誤差來分析,本次解算結(jié)果的中誤差均在10mm左右,而基線長度為42km,遠超GNSS-C測量標(biāo)準(zhǔn)[3]。并且考慮到采用的為廣播星歷,精度相較于精密星歷會較弱。因此可以看出本次解算結(jié)果的精度完全能夠滿足工程生產(chǎn)的需要,同時可以認為在工程中采用單BDS解算亦能滿足生產(chǎn)需求,且精度相較于GPS差距不大,甚至略優(yōu)于GPS。
參考文獻:
[1]張樹宏,李金龍,馬俊峰等.北斗中長基線靜態(tài)測量精度初步評估[J].測繪工程.2017
[2]杜偉吉,王敏.使用TBC軟件進行BDS基線解算精度分析[J].測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報.2020
[3] GB/T 18314-2009全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范.2009
作者簡介:吳雯雯(1989.7-)女,漢族,青海海西人,碩士,云南工程職業(yè)學(xué)院,講師,研究方向:工程測量。
基金項目:云南省教育廳科學(xué)研究基金項目“融合北斗衛(wèi)星(BDS)的CORS基準(zhǔn)站系統(tǒng)精度研究”(項目編號:2020J0927)
作者簡介:吳雯雯(1989.7-)女,漢族,青海海西人,碩士,云南工程職業(yè)學(xué)院,講師,研究方向:工程測量。
云南工程職業(yè)學(xué)院 ?云南昆明 ?650304