无电离层组合模型和非差非组合模型是精密单点定位(precise point positioning,PPP)中最常用的两种函数模型。非差非组合模型中电离层误差常被描述为随机游走,随机游走过程中的功率谱密度成为决定PPP定位性能的主要因素,采用经验值功率...无电离层组合模型和非差非组合模型是精密单点定位(precise point positioning,PPP)中最常用的两种函数模型。非差非组合模型中电离层误差常被描述为随机游走,随机游走过程中的功率谱密度成为决定PPP定位性能的主要因素,采用经验值功率谱密度的方法没有考虑电离层小尺度变化。在非差非组合模型的基础上,分析电离层时间相关性信息,在电离层差分时间间隔较小时,观测噪声较大甚至淹没电离层的变化。因此,通过平滑去噪的方法削弱观测值噪声的影响,实时确定电离层功率谱密度,对非差非组合模型中的电离层延迟参数进行合理约束,从而改善定位性能。对12个测站10 d的北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)数据进行不同电离层模型下的解算,结果表明:相对于传统无电离层组合PPP模型,所提方法在收敛时间上缩短约8.2%,水平方向精度相当,垂直方向定位精度提高约31%。相较于功率谱密度采用经验值方法,所提方法在收敛时间上缩短约9.7%,水平方向精度相当,垂直方向定位精度提高约31%。展开更多
文摘北斗三号卫星导航系统(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)于2020年7月正式开通全球导航定位服务.目前,BDS-3在B1I、B3I、B1C、B2a和B2b频点提供公开服务.伪距单点定位(single point positioning,SPP)因其成本低、算法简单等特点,广泛应用于车辆导航与智能终端定位等领域.为系统评估BDS-3各频点单频SPP性能,并探究北斗全球电离层延迟修正模型(BDS global ionospheric model,BDGIM)的性能,本文构建了适用于BDS-3全频点的单频SPP模型,基于22个全球均匀分布测站的观测数据,对比分析了BDGIM与GPS Klobuchar模型(GPSK8)在太阳活动活跃期与平静期对定位精度的影响.实验结果表明,在全球尺度上,BDGIM性能总体优于GPSK8,在平静期和活跃期的定位精度提升分别为15.6%和11.5%,且在高、低纬度地区改善尤为显著.各频点的单频SPP结果显示,B1C和B1I定位性能最优,3D方向精度分别为3.31 m和3.39 m.
