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( 四 )


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图 2给出了C19和C20两颗卫星不同站点的IFGF组合伪距偏差情况 , 图中不同的颜色代表不同的接收机 , 三角形、圆及五角星不同形状分别代表 1D/5D/7D、1P/5P及1X/5X/7X , 标注的1D、1P为与C2Ⅰ/C6Ⅰ组合的信号类型 , 如1D表示为C2Ⅰ/C6Ⅰ/C1D的IFGF组合 。 由图 2可知 , IFGF组合伪距偏差也表现出和MW/IF组合类似的性质 , 在不同品牌接收机甚至同品牌不同版本接收机间存在一定的系统偏差 , 例如CETC品牌接收机C30卫星C2Ⅰ/C6Ⅰ/C1P的IFGF组合伪距偏差分布在-0.6ns左右 , 而UNICORN和SEPT两个品牌则分别分布在-1.6ns和0.9ns左右;JAVAD两类接收机C19卫星C2Ⅰ/C6Ⅰ/C5X的IFGF伪距偏差差异约为0.6ns 。
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图 2 IFGF组合平均伪距偏差Fig. 2 Average pseudorange bias of IFGF combination
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图 3是不同品牌接收机每天平均IFGF组合伪距偏差在不同日期间的STD值 。 虽然IFGF组合放大了原始观测的噪声 , 但从图中可以看出 , 绝大部分接收机BDS-3卫星IFGF组合不同日期间的STD均处于0.05ns以下 , 而PANDA接收机表现相对较差可能因为仅有的一个站点观测质量不理想 , 但总体可以说明BDS-3卫星与接收机类型相关的伪距偏差比较稳定 , 因此可以用一个常数对其进行改正 , 这与文献[21]中北斗二号伪距偏差特性一致 。
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图 3 IFGF组合伪距偏差不同日期间STD值Fig. 3 STD values of pseudorange bias for IFGF combination across different days
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基于MW/IF/IFGF组合伪距偏差结果 , 利用式(8)可以计算BDS-3不同频率原始与接收机类型相关的伪距偏差改正值(限于文章篇幅 , 改正值可从该网址下载使用:https://www.researchgate.net/project/GNSS-Biases/update/5cd2cff83843b0b98251d8e. ) 。 图 4给出了BDS-3不同接收机的部分伪距偏差改正值结果 。 由图可知 , BDS-3 C2Ⅰ和C6Ⅰ的伪距偏差在不同接收机之间可以达到±1.0ns , 例如C19卫星的C2Ⅰ信号中 , BD070和TRIMBLE接收机的差异达到了2.2ns 。 而BDS-3新信号上的伪距偏差则大部分在0.5ns以内 , 这可能与BDS-3新信号的调制方式有关 。
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图 4 BDS-3与接收机类型相关的伪距偏差改正值Fig. 4 Correction values of receiver-related pseudorange bias of BDS-3
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2.3 伪距偏差模型DCB估计验证
通过以上分析可知 , 当采用混合接收机类型的数据估计卫星DCB时 , 仅将DCB分为卫星端和接收机端两部分会导致伪距偏差部分被吸收到DCB产品中 , 导致不同基准站网估计的卫星DCB存在偏差 。 基于文献[29]中提出的DCB估计模型 , 改正本文的伪距偏差模型可表达成式(9)