BD-2 RDSS分系统导航误差修正技术研究

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我国正在建设当中的第二代卫星导航定位系统——“北斗二号”系统(代号:BD—2)与“北斗一号”(代号:BD—1)系统相比,工作卫星的个数由2个变成了5个,系统功能上有扩展,能够同时实现RDSS有源定位功能和RNSS无源定位功能,在性能和服务精度指标上也有了很大的提高。为了满足BD—2系统应用服务的精度要求,本课题重点研究了利用RDSS系统标校站观测数据进行误差修正的方法与实现。具体研究工作如下:1、详细论述了BD—2系统电波传播过程中误差产生的机理,说明了误差在各种应用服务中的组合,介绍了利用RDSS分系统观测数据构造误差观测量的思路以及修正误差的时空模型;2、介绍了现有在BD—1系统中利用标校站观测数据提取电离层TEC参数的两种方法,提出了利用RDSS系统单纯伪距数据提取电离层TEC的方法,这种方法克服了外野标校站时差测量数据不可靠给电离层附加时延误差修正带来的影响;3、提出了利用RDSS系统标校站观测数据监测大系统出入站波束零值漂移和标校站双向零值漂移的方法,这些方法可以成为解决硬件设备零值漂移影响服务精度问题的途径;4、利用现有BD—1系统标校站观测数据,对本文涉及的各种算法进行了试算验证,分析了这些算法在工程应用中的可行性,为大系统后续建设中采用合理的误差修正方法提供了依据;5、通过分析BD—1系统标校站观测数据,指出了现有BD—1系统中存在的时差测量不可靠、解调单元存在零值偏差等问题,并进行了问题定位,为BD—1系统的改进和BD—2系统的设计提供了参考。在上述的工作成果中,主要体现了三个创新之处:1、提出了利用单纯的标校站伪距数据计算电离层TEC的方法,这方法从原理上克服了原有方法对时差数据不稳定性敏感的问题,可作为未来BD—2系统实战中电离层TEC计算的备选方法;2、提出了利用RDSS系统标校站观测数据监测大系统出入站波束零值漂移和标校站双向零值漂移的方法,它们可以成为解决硬件设备零值漂移影响服务精度问题的途径;3、对BD—1系统标校站的观测数据进行了分析,指出了现有BD—1系统中存在的时差测量不可靠、解调单元存在零值偏差等问题,并进行了问题定位,为BD—1系统的改进和BD—2系统的设计提供了参考。本课题的研究成果为BD—2 RDSS误差修正系统的建立打下了基础,在类似的系统中也有良好的参考价值。
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