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( 五 )


式中 , Δb(ij), type(r)S=bi, type(r)S-bj, type(r)S , Δbr, (ij)=bri-brj , Δb(ij)S=bi-bS是从全球电离层地图(GIM)中获取的信号传播路径上的总电子含量 。 基于式(9)得到的结果中包含线性相关的接收机部分和卫星部分 , 因此还需引入同一系统内所有卫星DCB均值为零的基准 , 将其分离本文使用上述站点及另外61个MGEX站点(JAVAD:2;SEPT:51;TRIMBLE:8)2020年DOY 211-DOY 241的数据 , 分别基于不同的测站组 , 通过以上方法计算了BDS-3卫星未改正与改正偏差模型后的DCB结果 , 通过3种方案比较卫星DCB一致性来验证本文伪距偏差模型 。 表 2给出了3种方案的详细信息 。
【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】表 2 3种方案比较策略Tab. 2 Strategy for three cases
图 5给出了3种方案部分信号间的DCB差异 , 蓝色和红色分别代表未改正和改正后的不同方案BDS-3卫星DCB差异 , 标注的统计值为差异值的平均值 。 由图 5可以看到, 在未改正及改正后 , 不同站网估计的卫星DCB差异值变化明显 。 其中 , 在未改正本文模型时 , 方案1估计的北斗三号C2Ⅰ-C6Ⅰ、C1P-C5P和C2Ⅰ-C7D信号间DCB差值分别为0.58、0.33和0.67ns 。 当改正本文模型之后 , iGMAS和MGEX两类站网估计的卫星DCB的差异分别减小0.05、0.12和0.19ns , 分别降低91.6%、64.7%和71.9% 。 此外 , C1P-C5P的DCB差异值在未改正前已处于较低的水平 , 这可能是以上两种观测信号在不同类型接收机间的伪距偏差量级较小或者目前接收机类型较少引起的 , 仍需要更多可以观测到这两种信号的接收机来进一步研究 。 方案2估计的北斗三号C2Ⅰ-C6Ⅰ、C6Ⅰ-C1P信号间DCB差异在使用本文模型改正后分别降低了96.0%和90.0% 。 而方案3中所有站点估计的C2Ⅰ-C6Ⅰ信号间DCB值与广播星历TGD值的差异在模型改正后降低较少 , 仅为24.4% , 这是因为本文估计卫星DCB的接收机与TGD估计的接收机类型不一致 。
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本文插图
图 5 3种方案估计DCB的差异Fig. 5 BDS-3 satellite DCB difference for three cases
图选项
表 3列出了3种方案BDS-3卫星所有信号DCB差异统计值 , 由表可知 , 通过本文伪距偏差模型改正可以提升所有类型的卫星DCB一致性 , iGMAS和MGEX两个接收机站网估计的卫星DCB差异可以减少16.3%~91.6% 。 除SEPT接收机外 , 所有站点与仅用SEPT接收机站点估计的卫星DCB差异可以减少26.6%~96.0% 。
表 3 3种方案BDS-3卫星DCB差异均值Tab. 3 Average of BDS-3 satellite DCB difference for three cases