测绘学报 | 毛飞宇,龚晓鹏,辜声峰,等:北斗三号卫星导航信号接收机端伪距偏差建模与验证( 三 )

r), comS代表测站间单差的组合伪距偏差 , 对以上3个组合均适用;Δb(ref,r), com=bref, com-br, com、Δbtype(ref,r), comS=btype(ref), com-btype(r), com分别表示两测站间接收机端伪距偏差差值和接收机类型相关的伪距偏差差值 。 最后仅剩的两个相关项可以通过加入同一组接收机卫星零均值约束进行分离(7)
基于式(5)-式(7) , 可以求得不同频率与接收机类型相关的伪距偏差如下
测绘学报 | 毛飞宇,龚晓鹏,辜声峰,等:北斗三号卫星导航信号接收机端伪距偏差建模与验证
本文插图
(8)
2 试验与分析
本节基于以上方法 , 首先对BDS-3不同类型接收机的伪距偏差进行分析与建模 , 接着将其用于卫星DCB估计和单频伪距定位以验证模型的正确性和有效性 。
2.1 数据说明
国际GNSS服务(IGS)组织2012年提出了多GNSS试验计划(MGEX)项目[25-26] , 由中国建设的国际GNSS监测评估系统(iGMAS)近年来也建成了数十个可采集多GNSS信号的跟踪站[27-28] 。 本文采用MGEX、iGMAS两个测站网部分站点数据进行研究 , 数据时间为2020年DOY 177-DOY 210 , 表 1按接收机品牌及版本分类总结了本文使用的站点名称及可观测到的BDS-3伪距类型 。 表 1 不同品牌接收机信息、相应测站列表及可观测BDS-3伪距信号类型Tab. 1 Brands and versions of receiver, together with stations and BDS-3 code observation types of different receivers for iGMAS and MGEX
测绘学报 | 毛飞宇,龚晓鹏,辜声峰,等:北斗三号卫星导航信号接收机端伪距偏差建模与验证
本文插图
2.2 伪距偏差分析与建模
由式(4)-式(8) , 本文采用C2Ⅰ/C6Ⅰ观测值计算MW及IF组合 , 对于IFGF组合 , 计算了C2Ⅰ/C6Ⅰ与多种BDS-3新信号(C1P、C5P、C7D等)组合的伪距偏差 。 其中 , 计算伪距残差采用了德国地学研究中心(GFZ)提供的精密星历 , 且测站坐标以事后静态解固定 。
图 1以C19和C30两颗卫星为例 , 给出了不同品牌接收机从2020年DOY 177-DOY 210的MW/IF组合平均伪距偏差值 , 不同颜色代表不同品牌接收机 。 从图中容易看出 , 不同品牌接收机之间BDS-3卫星C2Ⅰ/C6Ⅰ的MW和IF组合均存在与接收机类型有关的偏差 。 例如 , TRIMBLE与SEPT两个品牌接收机C19卫星的MW组合伪距偏差相差在1.1ns左右 , 它们的IF组合相差则高达6.0ns;而同品牌接收机则比较一致 , 但是JAVAD品牌某版本的接收机与其他版本也存在一定偏差 , 因此将其单独分为一类 , 在图中表示为JAVAD DEC 。 这两类因版本不同被区分的接收机对于C19和C30卫星的MW组合均相差了大约0.2ns , IF组合则分别相差约1.2ns和0.9ns 。
测绘学报 | 毛飞宇,龚晓鹏,辜声峰,等:北斗三号卫星导航信号接收机端伪距偏差建模与验证
本文插图
图 1 MW/IF组合平均伪距偏差Fig. 1 Average pseudorange bias of MW/IF combination