李 陽(yáng),王寧波,李子申,汪 亮,李宗義

1. 中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院,北京 100094; 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)電子電氣與通信工程學(xué)院,北京 100049

BDS-3于2020年7月底正式建成,向全球用戶提供精準(zhǔn)的時(shí)空信息服務(wù)。北斗三號(hào)系統(tǒng)在保留北斗二號(hào)B1I及B3I過(guò)渡頻點(diǎn)的基礎(chǔ)上,新增B1C、B2a、B2b及B2ab 4個(gè)頻點(diǎn)[1-2],極大豐富了北斗系統(tǒng)用戶的應(yīng)用選擇。與其他GNSS相比,BDS-3的星座包括3顆地球同步軌道(geostationary orbit,GEO)衛(wèi)星,3顆傾斜地球同步軌道(inclined geosynchronous orbit,IGSO)衛(wèi)星及24顆中圓地球軌道(medium earth orbit,MEO)衛(wèi)星?；旌闲亲Y(jié)構(gòu)可有效提升BDS-3的定軌精度及其空間幾何構(gòu)型,進(jìn)而提升地面用戶的定位、導(dǎo)航和授時(shí)精度[3-4]。

包括BDS-3在內(nèi)的GNSS精密應(yīng)用均需進(jìn)行天線相位中心(antenna phase center,APC)誤差校正[5-6],APC表現(xiàn)為相位中心偏移(PCO)與相位中心變化(phase center variations,PCV)兩部分。其中,衛(wèi)星PCO表征了星固系下衛(wèi)星天線平均相位中心相對(duì)于衛(wèi)星質(zhì)心的坐標(biāo)偏移,在星地視線方向的測(cè)距誤差可達(dá)米級(jí);衛(wèi)星PCV表征了瞬時(shí)相位中心的微小變化,在星地視線方向的測(cè)距誤差為厘米級(jí)。除受不同衛(wèi)星類型影響外,衛(wèi)星PCO和PCV還與GNSS信號(hào)的頻率相關(guān)[7-8]。以中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室公布的衛(wèi)星PCO信息為參考,BDS-3MEO衛(wèi)星與IGSO衛(wèi)星在相同頻率下的PCO差異可達(dá)米級(jí),同軌道類型衛(wèi)星不同頻率間也達(dá)亞米級(jí)[9]。

GNSS精密應(yīng)用如精密單點(diǎn)定位(precise point positioning,PPP),可利用IGS提供的ANTEX(antenna exchange format)文件,將精密衛(wèi)星星歷給出的質(zhì)心坐標(biāo)轉(zhuǎn)換至各頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的天線相位中心,以消除衛(wèi)星PCO對(duì)精密定位的影響[10]。GNSS相關(guān)觀測(cè)量的組合應(yīng)用,如差分碼偏差參數(shù)以及寬巷相位小數(shù)偏差參數(shù)估計(jì)等,同樣需要考慮不同頻率間衛(wèi)星PCO引起的測(cè)距差異[11]。自2020年起,IGS PPP-AR工作組逐步論證并推動(dòng)提供PCO校正的偏差產(chǎn)品,以確保精密鐘差、偽距偏差、相位偏差等精密產(chǎn)品在PPP應(yīng)用中的一致性。截至2022年初,尚未有IGS分析中心提供顧及PCO校正的GNSS偽距偏差產(chǎn)品。

中國(guó)科學(xué)院(Chinese Academy of Sciences,CAS)作為IGS多模GNSS偏差分析中心之一,自2016年開(kāi)始向IGS提供GNSS相對(duì)形式碼偏差(DCB)及絕對(duì)形式碼偏差(OSB)產(chǎn)品[12-13]。作為CAS偽距偏差產(chǎn)品的服務(wù)升級(jí),本文在現(xiàn)有CAS DCB估計(jì)方法的基礎(chǔ)上,首先分析了DCB估計(jì)中的PCO誤差影響,提出了顧及PCO誤差的DCB改正與估計(jì)方法;在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了BDS-3不同類型衛(wèi)星DCB中的PCO理論改正值,同時(shí)利用IGS全球BDS-3基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù),分析了PCO改正前后的DCB估值差異及其與理論改正值之間的一致性;最后,利用全球分布的IGS基準(zhǔn)站對(duì)DCB產(chǎn)品進(jìn)行了定位驗(yàn)證。

1 數(shù)學(xué)方法與模型

1.1 GNSS無(wú)幾何組合觀測(cè)中的PCO誤差影響

IGS ANTEX文件提供了BDS-3衛(wèi)星B1C/B2a/B1I/B3I/B2b 5個(gè)觀測(cè)頻點(diǎn)的衛(wèi)星PCO改正數(shù)。衛(wèi)星PCO參數(shù)以星固系下三維方向的坐標(biāo)偏量形式給出,將坐標(biāo)偏量投影至星地視線方向,可得到PCO誤差距離改正數(shù)[14-15],如圖1所示,投影過(guò)程需要利用精密衛(wèi)星位置及精確基準(zhǔn)站坐標(biāo)信息。需要說(shuō)明的是,接收機(jī)端PCO頻率間差異僅為毫米級(jí),本文在DCB參數(shù)估計(jì)中僅考慮衛(wèi)星端PCO誤差的影響。

圖1 衛(wèi)星PCO引起的頻率間測(cè)距差異Fig.1 Ranging differences between individual frequencies caused by the frequency-dependent satellite PCO

圖1中,星固系下衛(wèi)星的z軸指向地球質(zhì)心,y軸與衛(wèi)星太陽(yáng)能板平行,x軸與其他兩軸構(gòu)成右手系[16];O0表示衛(wèi)星質(zhì)心,O1表示頻率f1的相位中心,O2表示頻率f2的相位中心;R表示地面接收機(jī)。

由于衛(wèi)星PCO誤差為米級(jí),而星地幾何距離大于2萬(wàn)千米,因此可將不同頻率的PCO實(shí)際測(cè)距差異近似為質(zhì)心視線方向的投影差異,GNSS雙頻無(wú)幾何(geometry-free,GF)組合包含的PCO差異項(xiàng)如式(1)所示

(1)

考慮到星固系下z軸始終指向地球質(zhì)心,可將PCO導(dǎo)致的測(cè)距差異項(xiàng)改寫為如下形式[12]

(2)

GF組合中的衛(wèi)星PCO誤差項(xiàng)由衛(wèi)星PCO標(biāo)定值之差乘以一個(gè)與衛(wèi)星位置相關(guān)的系數(shù)組成。圖2給出了BDS-3 B1I-B3I和B1C-B2a兩類組合在各坐標(biāo)軸方向的PCO標(biāo)定值之差,柱狀圖高度與縱軸數(shù)值相對(duì)應(yīng)。其中,純色填充的柱狀圖表示由IGS ANTEX文件給出的PCO數(shù)值;黑色點(diǎn)填充的柱狀圖,表示由中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室提供的PCO數(shù)值與ANTEX文件數(shù)值之間的差異?？梢钥闯?以ANTEX文件為標(biāo)準(zhǔn),C19至C46衛(wèi)星在B1I-B3I組合上的PCO差異全部集中在z方向,而x方向和y方向的互差均為0;B1C-B2a組合在z方向的差異略大于B1I-B3I組合,且IGSO衛(wèi)星的x方向和y方向存在1 cm的PCO差異。以B1I-B3I組合為例,由中國(guó)航天科技集團(tuán)(CASC)制造的BDS-3 MEO衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱CASC_MEO)與IGSO衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱CASC_IGSO)在z方向存在顯著的雙頻PCO差異,分別可達(dá)0.28、0.36 m;而由上海微小衛(wèi)星工程中心(SECM)制造的BDS-3 MEO衛(wèi)星(簡(jiǎn)稱SECM_MEO)雙頻PCO差異較小,僅為0.01 m?？紤]到IGS ANTEX文件與CSNO給出的BDS-3 PCO數(shù)值差異僅為毫米級(jí),本文后續(xù)分析將基于ANTEX文件。

圖2 BDS-3 B1I-B3I和B1C-B2a GF組合的PCO標(biāo)定值之差Fig.2 PCO differences of BDS-3 B1I-B3I and B1C-B2a GF combinations

忽略GF組合中PCO在x方向和y方向的影響,將式(2)進(jìn)一步改寫為

(3)

結(jié)合衛(wèi)星軌道周期特性及BDS-3衛(wèi)星天底角的變化特點(diǎn),BDS-3 MEO衛(wèi)星cosθ變化范圍約為cosθMEO∈[0.97,1.00],IGSO衛(wèi)星cosθ的變化范圍約為cosθIGSO∈[0.99,1.00]。實(shí)際應(yīng)用中,cosθ的數(shù)值可由衛(wèi)星質(zhì)心位置和基準(zhǔn)站坐標(biāo)確定。

以澳大利亞ALIC站為例,圖3給出了2022年4月25日BDS-3 MEO和IGSO衛(wèi)星B1I/B3I單頻觀測(cè)及其對(duì)應(yīng)GF組合中的PCO誤差距離改正數(shù)天內(nèi)變化情況。可以看出,PCO誤差對(duì)CASC_MEO衛(wèi)星B1I單頻觀測(cè)的最大影響可達(dá)1.47 m,對(duì)B3I單頻觀測(cè)的最大影響可達(dá)1.19 m;CASC_IGSO衛(wèi)星兩類觀測(cè)對(duì)應(yīng)的最大影響分別為2.02 、1.67 m,兩類衛(wèi)星在B1I/B3I頻點(diǎn)上的天內(nèi)變化幅度均在0.1 m左右。對(duì)于兩類衛(wèi)星的B1I-B3IGF組合而言,PCO誤差距離改正數(shù)的最大影響分別為0.28、0.36 m,CASC_MEO衛(wèi)星的天內(nèi)變化小于10 mm,CASC_IGSO衛(wèi)星的天內(nèi)變化小于5 mm。PCO誤差對(duì)SECM_MEO衛(wèi)星B1I、B3I單頻觀測(cè)的最大影響約為1.10 m,天日變化幅度小于0.05 m,對(duì)應(yīng)的GF組合觀測(cè)量約為0.01 m,天內(nèi)無(wú)明顯變化。

1.2 顧及PCO改正的DCB參數(shù)估計(jì)

CAS分析中心基于IGGDCB方法,實(shí)現(xiàn)了多模GNSSDCB產(chǎn)品的精確處理與例行發(fā)布。IGGDCB方法的核心,是利用廣義三角級(jí)數(shù)函數(shù)模型,獨(dú)立擬合各基準(zhǔn)站電離層垂向總電子含量(vertical total electron content,VTEC),在實(shí)現(xiàn)局部電離層VTEC與DCB參數(shù)同步估計(jì)的基礎(chǔ)上,估計(jì)得到衛(wèi)星與接收機(jī)DCB參數(shù)[17-19]。

忽略多路徑效應(yīng)及觀測(cè)噪聲,顧及PCO誤差影響的GNSS雙頻GF組合觀測(cè)方程如式(4)所示

(4)

IGGDCB方法分兩步處理[20]:第一步利用長(zhǎng)弧段觀測(cè)同步估計(jì)電離層及衛(wèi)星與接收機(jī)DCB之和參數(shù),處理細(xì)節(jié)參考文獻(xiàn)[20—22];第二步根據(jù)不同衛(wèi)星DCB的穩(wěn)定性,通過(guò)施加衛(wèi)星端擬穩(wěn)基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與接收機(jī)DCB參數(shù)的分離。為與IGSDCB產(chǎn)品基準(zhǔn)保持一致,本文采用衛(wèi)星端“零均值”基準(zhǔn),如式(5)所示,估計(jì)得到衛(wèi)星與接收機(jī)DCB

(5)

顧及衛(wèi)星PCO改正的衛(wèi)星與接收機(jī)DCB的約束最小二乘解,即PCO-estimated-DCB結(jié)果,如式(6)所示

(6)

同樣地,已有DCB參數(shù)中的PCO誤差理論改正值也可推導(dǎo)得到。由于GF組合PCO改正數(shù)的天內(nèi)變化幅度僅為毫米級(jí),在DCB估計(jì)中可近似為僅與衛(wèi)星有關(guān)的常數(shù),被衛(wèi)星與接收機(jī)DCB之和參數(shù)完全吸收。在此基礎(chǔ)上,可利用ANTEX文件中給出的PCO標(biāo)定值,直接推導(dǎo)DCB參數(shù)中包含的PCO誤差,作為DCB參數(shù)中PCO校正的理論值,實(shí)現(xiàn)DCB參數(shù)中PCO誤差的經(jīng)驗(yàn)改正,即PCO-corrected-DCB結(jié)果,如式(7)所示

(7)

表1 BDS-3 B1I-B3I/B1C-B2a DCB的PCO誤差理論近似值

綜上所述,BDS-3 DCB參數(shù)中包含的PCO誤差可通過(guò)兩種方法進(jìn)行校正:一種是直接估計(jì),即基于式(4)實(shí)現(xiàn)顧及PCO誤差改正的DCB參數(shù)精確估計(jì),該方法充分考慮PCO的時(shí)變特性,可有效確保PCO誤差的改正精度;另一種是經(jīng)驗(yàn)改正,即參考式(7)扣除PCO誤差的理論值影響,該理論值可為現(xiàn)有未經(jīng)PCO改正的DCB產(chǎn)品的提供經(jīng)驗(yàn)校正服務(wù)。

2 試驗(yàn)與分析

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

隨著GPS系統(tǒng)的發(fā)展及Galileo系統(tǒng)和北斗系統(tǒng)的出現(xiàn),IGS于2012年發(fā)起了多模GNSS試驗(yàn)(multi-GNSS experiment,MGEX)計(jì)劃[23-24]。截至2022年,超過(guò)400個(gè)MGEX基準(zhǔn)站支持包含BDS-3在內(nèi)的多模GNSS信號(hào)跟蹤,為北斗各類精密產(chǎn)品的處理和研究提供豐富的數(shù)據(jù)。本文在DCB參數(shù)估計(jì)時(shí),選取全球288個(gè)MEGX基準(zhǔn)站,基準(zhǔn)站分布情況如圖4所示,其中藍(lán)色表示用于DCB參數(shù)估計(jì)的基準(zhǔn)站,紅色表示用于定位驗(yàn)證的基準(zhǔn)站,分析時(shí)段為2022年4月1日至5月31日,共計(jì)61 d。表2給出了分析時(shí)段內(nèi),實(shí)際參與各類DCB參數(shù)解算的基準(zhǔn)站數(shù)量情況。

表2 實(shí)際參與DCB解算的基準(zhǔn)站數(shù)量

圖4 用于DCB參數(shù)估計(jì)(藍(lán)色)與驗(yàn)證(紅色)的MGEX站分布情況Fig.4 Distribution of the selected MGEX stations used for BDS-3 DCB estimation (blue) and validation(red)

顧及PCO誤差改正的DCB參數(shù)估計(jì)中,涉及的精密產(chǎn)品包括:精密衛(wèi)星軌道采用德國(guó)地球科學(xué)研究中心(German Research Centre for Geosciences,GFZ)提供的快速軌道產(chǎn)品,PCO改正采用igs14_2196.atx文件提供的衛(wèi)星PCO改正數(shù),MEGX基準(zhǔn)站精密坐標(biāo)采用IGSSINEX文件提供的周解數(shù)值。

2.2 DCB估計(jì)結(jié)果分析

igs14.atx文件提供了BDS-3B1I/B3I/B1C/B2a/B2b共5個(gè)頻點(diǎn)的PCO改正值,本文將針對(duì)BDS-3過(guò)渡頻點(diǎn)(B1I/B3I)及BDS-3新頻點(diǎn)(B1C/B2a)上對(duì)應(yīng)的DCB參數(shù),即C2I-C6I和C1P-C5P兩類DCB展開(kāi)分析,對(duì)比PCO改正前后兩類DCB估值的差異。圖5給出了2022年4月1日至2022年5月31日,PCO改正前后C2I-C6I和C1P-C5P的DCB差異時(shí)間序列?？梢钥闯?DCB差異的時(shí)間序列按衛(wèi)星類型劃分為3組緊密分布的水平條帶,其中C2I-C6I DCB參數(shù),CASC_MEO、CASC_IGSO、SECM_MEO 3類衛(wèi)星在分析時(shí)段內(nèi)的均值分別為-0.303、-0.572及0.596 ns,對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差分別約為0.017、0.030及0.016 ns;與表1給出的各類衛(wèi)星DCB中的PCO理論值相比,最大偏差僅為0.001 ns。C1P-C5P DCB參數(shù)3類衛(wèi)星在分析時(shí)段內(nèi)的均值分別為-0.445、-0.596及0.802 ns,對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.018、0.033及0.020 ns,與表1給出的理論值最大偏差為0.038 ns。由于僅有亞太地區(qū)的MGEX基準(zhǔn)站支持BDS-3 IGSO衛(wèi)星信號(hào)跟蹤,較少的測(cè)站數(shù)量與有限的區(qū)域分布,是IGSO衛(wèi)星DCB參數(shù)估值標(biāo)準(zhǔn)差偏大的原因之一。

圖5 PCO改正前后DCB差異時(shí)間序列Fig.5 Time series of DCB differences with/without PCO correction applied

圖6給出了PCO改正前后BDS-3衛(wèi)星C2I-C6和C1P-C5P DCB差異的箱線圖。受可用基站分布以及衛(wèi)星數(shù)量影響,不同類型DCB參數(shù)對(duì)應(yīng)的IQR(interquartile range)值存在一定差異:改正PCO前后,MEO衛(wèi)星DCB異常值數(shù)量和偏離程度總體較小;IGSO衛(wèi)星(C38—C40)DCB表現(xiàn)出較大的異常值,且箱體略寬于MEO衛(wèi)星。可以看出,PCO改正前后DCB差異的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,符合PCO誤差在GF組合觀測(cè)中的基本量級(jí)和變化特性,不同參數(shù)和不同衛(wèi)星間僅存在毫米至厘米級(jí)的波動(dòng),整體穩(wěn)定性較強(qiáng)。

圖6 PCO改正前后DCB差異分布統(tǒng)計(jì)Fig.6 Distribution of DCB differences with/without PCO correction applied

分析時(shí)段內(nèi),PCO改正前后的DCB差異統(tǒng)計(jì)結(jié)果及其與理論近似值(表1)之間的互差見(jiàn)表3。由于理論值的推導(dǎo)過(guò)程忽略了PCO改正數(shù)的天內(nèi)變化特性和觀測(cè)噪聲的影響,各類衛(wèi)星PCO改正前后的DCB實(shí)際差異值與理論值存在一定偏差,最大偏差為0.038 ns,最小偏差為0.001 ns;總體而言,二者之間的一致性較強(qiáng)。需要說(shuō)明的是,PCO誤差引起的不同類型衛(wèi)星之間的DCB差異較大;以C2I-C6I DCB為例,CASC_MEO與SECM_MEO衛(wèi)星之間的差異約為0.90 ns,而CASC_IGSO與SECM_MEO衛(wèi)星之間的差異可達(dá)1.17 ns。不同衛(wèi)星之間的DCB差異在標(biāo)準(zhǔn)定位中難以被公共項(xiàng)參數(shù)(接收機(jī)鐘差)吸收,對(duì)定位精度造成的影響不可忽略;而在非組合精密定位中,衛(wèi)星特定的電離層參數(shù)和模糊度參數(shù)將吸收包含衛(wèi)星硬件延遲在內(nèi)的衛(wèi)星相關(guān)偏差項(xiàng)[25-27],對(duì)電離層提取及模糊度固定等應(yīng)用造成不利影響。

表3 PCO改正前后DCB差異統(tǒng)計(jì)及其與理論值互差

2.3 單頻SPP定位分析

選取全球分布的15個(gè)MGEX基準(zhǔn)站,分析PCO改正前后的DCB產(chǎn)品對(duì)單頻SPP精度的影響,對(duì)應(yīng)時(shí)段為2022年5月1日至2022年5月31日,共計(jì)31 d?；鶞?zhǔn)站坐標(biāo)真值以IGSSINEX周文件提供的數(shù)值為參考,統(tǒng)計(jì)分析各基準(zhǔn)站采用不同DCB參數(shù)校正后,定位誤差在水平和高程方向的均方根(root mean square,RMS)誤差,并對(duì)各基準(zhǔn)站31 d內(nèi)結(jié)果取均值,作為最終的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,BDS-3 SPP定位策略見(jiàn)表4。

表4 BDS-3單頻SPP定位策略

定位分析時(shí)涉及的3類DCB參數(shù)改正策略具體包括:

(1) 方案1 未改正PCO誤差的DCB參數(shù);

(2) 方案2 基于PCO經(jīng)驗(yàn)值改正的DCB參數(shù),即PCO-corrected-DCB,參考式(7);

(3) 方案3 顧及PCO改正的DCB參數(shù)估計(jì)值,即PCO-estimated-DCB,參考式(4)。

圖7給出了3種DCB方案下,BDS-3 C2I和C1P單頻SPP在15個(gè)基準(zhǔn)站上水平和高程方向的定位精度情況。對(duì)于C2I SPP,與方案1相比,方案2、方案3在水平與高程方向的精度均有提升;綜合各基準(zhǔn)站結(jié)果,方案2與方案3對(duì)應(yīng)的精度提升相當(dāng),在水平和高程方向定位精度分別提升了7.7%和8.3%。對(duì)于C1P SPP,方案2、方案3與方案1相比,定位精度提升在水平和高程方向分別為3.6%和5.3%,兩種DCB改進(jìn)方案具有相當(dāng)?shù)亩ㄎ惶嵘Ч?/p>

圖7 不同基準(zhǔn)站BDS-3 C2I及C1P單頻SPP精度統(tǒng)計(jì)結(jié)果Fig.7 Performance of BDS-3 C2I and C1P SPP at individual test stations

表5給出了分析時(shí)段內(nèi),方案2、方案3相比于方案1在15個(gè)基準(zhǔn)站的平均定位精度提升情況。與方案1相比,采用方案2、方案3的DCB處理策略均可提升BDS-3 C2I/C1P單頻SPP定位精度,兩種方案的定位精度提升效果相當(dāng)。在水平與高程方向的定位精度增益相比,方案2、方案3采用的兩種DCB處理方法,對(duì)高程方向精度提升更為明顯。此外,由于BDS-3 C2I SPP在水平和垂直方向的絕對(duì)定位精度略低于C1P SPP,使得C2I SPP相對(duì)精度增益與C1P SPP相比也更為顯著。

表5 BDS-3 C2I/C1P SPP在水平和高程方向精度統(tǒng)計(jì)

3 結(jié) 論

GNSS精密數(shù)據(jù)處理需顧及天線相位中心誤差改正,DCB參數(shù)作為GNSS多頻數(shù)據(jù)精密應(yīng)用的基礎(chǔ),當(dāng)前DCB參數(shù)估計(jì)及數(shù)據(jù)產(chǎn)品中并未考慮PCO的誤差影響,導(dǎo)致精密鐘軌、偽距/相位偏差的應(yīng)用不一致問(wèn)題日益突出。針對(duì)此問(wèn)題,本文以BDS-3過(guò)渡頻點(diǎn)B1I/B3I及新頻點(diǎn)B1C/B2a為例,分析了BDS-3衛(wèi)星PCO的變化特點(diǎn)及其對(duì)DCB參數(shù)估值的理論影響;以IGGDCB方法為基礎(chǔ),提出了顧及衛(wèi)星PCO誤差改正的DCB參數(shù)估計(jì)方法,并利用全球MGEX基準(zhǔn)站數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了PCO誤差改正改正DCB參數(shù)的精確估計(jì)。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了DCB參數(shù)中的PCO誤差經(jīng)驗(yàn)校正方法,并在BDS-3 C2I/C1P單頻SPP中,對(duì)以上兩種顧及PCO誤差影響的DCB改正方法(即PCO-estimated-DCB和PCO-corrected-DCB)進(jìn)行定位驗(yàn)證。主要結(jié)論如下:

(1) BDS-3衛(wèi)星PCO誤差在DCB參數(shù)中的影響最大可達(dá)0.60 ns,且不同衛(wèi)星間的DCB差異顯著;以CASC_IGSO與SECM_MEO為例,兩類衛(wèi)星DCB之間的最大差異可達(dá)1.17 ns,對(duì)定位應(yīng)用產(chǎn)生的影響不可忽視。

(2) PCO改正前后的BDS-3衛(wèi)星DCB估值差異,與利用DCB估計(jì)模型推導(dǎo)的PCO誤差理論值之間具有較高的一致性,最大偏差僅為0.038 ns;推導(dǎo)的PCO誤差理論值,可以為當(dāng)前未改正PCO誤差的DCB產(chǎn)品提供經(jīng)驗(yàn)校正服務(wù)。

(3) 提出的PCO-estimated-DCB和PCO-corrected-DCB兩種顧及PCO校正的DCB處理策略,均能有效提升BDS-3C2I/C1P單頻定位性能;與未改正PCO誤差的DCB產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的單頻SPP結(jié)果相比,在水平和高程方向定位精度分別提升了5.7%和6.8%。

為確保GNSS各類精密產(chǎn)品之間的應(yīng)用一致性,應(yīng)考慮在DCB產(chǎn)品中進(jìn)行PCO誤差改正。截至2022年5月,CAS分析中心已實(shí)現(xiàn)了顧及PCO誤差改正的多模GNSSDCB參數(shù)例行處理,本文僅給出了PCO改正前后BDS-3衛(wèi)星DCB的影響分析,后續(xù)將進(jìn)一步分析PCO誤差對(duì)其他系統(tǒng)(如GPS和Galileo)DCB參數(shù)的影響。