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摘 要：北斗卫星系统是四大全球卫星导航系统之一，属于我国自主研发，目前关于北斗卫星导航系统的定位精度问题有关的研究较少，本文研究的内容是同GPS相比，北斗卫星导航系统测量的误差和精度问题。研究表明，在静态定位精度方面，北斗卫星导航系统的精度同GPS相当。
关键词：北斗卫星导航系统；导航定位；定位精度
北斗卫星导航系统是我国自主发展的全球卫星导航系统。该系统计划发射35颗卫星，发展分两个阶段，第一阶段，到2012年底，实现亚太地区的无源定位能力；第二阶段，到2012年底实现全球无源定位能力。到2016年6月12日为止，北斗卫星导航系统已成功发射了23颗北斗导航卫星，其中包括：成功发射了5颗地球同步静止轨道卫星，8颗倾斜地球同步轨道卫星，10颗中圆地球轨道卫星，能为亚太地区提供区域无源定位服务，随着更多MEO卫星的成功发射，北斗卫星导航系统将具备为全球提供无源导航定位服务的能力。目前主流使用的接收机为GPS，同GPS相比，北斗卫星导航系统测量的数据精度如何是一个值得研究的课题。本文研究了北斗卫星导航系统和GPS定位精度的差别，针对性强，为相关研究人员提高了一定的参考。
1研究的原理和方法
北斗星卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分构成。这些卫星包括5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和若干检测站。用户端是接收端，由北斗用户终端和兼容GPS、“斯格洛纳斯”、伽利略等其他卫星导航器的终端组成。它的定位工作原理如下：首先，中心控制系统向某两颗卫星1和卫星2同时发射询问信号，经过两颗卫星的转发器向辐射到的区域内的用户广播。用户的终端响应其中一颗卫星发出的询问信号，然后同时向这两颗卫星发出响应信号，卫星接收该信号后传回中心控制系统。中心控制系统接收信号然后进行调节，根据用户申请的服务进行响应的数据处理。针对定位服务，中心控制系统是靠测出两个时间延迟来实现的。第一个延迟是从中心控制系统发出的询问信号经一颗卫星传送给用户，用户发出响应信号后，经同一颗卫星回应给中心控制系统的延迟；第二个延迟是上述响应信号经另外一颗卫星传送给中心控制系统的延迟。因为中心控制系統和两颗卫星的实时位置是可以确定的，由上述的两个延迟可以计算出用户到第一颗卫星的距离和到两颗卫星距离之和，然后就可以计算出用户的X和Y坐标。用户的Z坐标根据储存在中心控制系统内的数字地图查到的高程位置可以得出。最后，中心控制系统将计算出的三维坐标经过加密后反馈给用户。
2北斗卫星导航系统相对静态定位精度性能分析
截止到目前，北斗卫星导航系统实现了第一阶段的运行，即为亚太地区提供定位服务。本次试验目的是验证北斗卫星导航系统的相对静态定位的精度。采取的方法是对比法，用两台BDS和GPS接收机接收静态数据，测算出基线向量，然后对比精度。在北京地区某个地方利用BDS和GPS接收机收集了6个时间段（每个时间段60min）的静态数据，接收机的采样频率设为1Hz，基线长度约为633m。为了减少多路径对数据的影响，卫星的截止高度角设置为15°。进行高精度的测试必须要解决周跳的探测和修复问题，GPS软件内置了TurboEdit方法。该方法可以解决大部分周跳的修复问题，但是无法解决当L1载波和L2载波的周跳大小相同的情况。针对这种情况，本方法采用基于MWWL的组合观测值和总电子含量变化率技术探测方法来解决GPS和北斗卫星导航系统的周跳修复。该方法能够的精确度高，可以修复载波香味观测数据上的小周跳。然后利用双差相位观测值组成的观测模型，可以估算出位置参数和整周模糊度浮点解，最后运用最小二乘降分解法来对整周模糊度进行固定，代回观测方程，可以估算出精度较高的基线向量，结果见图1和图2。
图1和图2结果表明，单独利用北斗卫星导航系统和GPS进行基线估计，两者的精度相当。我国北斗卫星导航系统已经具有为亚太地区测绘及相关部门提供高精度的定位服务能力。
3研究结论
截止到2016年底北斗卫星导航系统正在为亚太地区提供导航定位服务。本文利用BDS/GPS双频接收机接收广播星历和观测数据，计算北斗卫星导航系统卫星一个轨道周期内的卫星位置，并分析北斗卫星在亚太地区不同纬度情况下的可视情况。分别以6期（每期30分钟）北斗卫星导航系统和GPS静态观测值计算基线，两者的精度相当，最大偏差不超过5mm。随着北斗卫星导航系统的建立和完善，这种误差一定能够得到有效地减少和削弱。
参考文献：
[1]杨元喜.北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J].测绘学报，2010，（01）.
[2]张小红，郭斐，李星星等.GPS/GLONASS组合精密单点定位研究[J].武汉大学学报（信息科学版），2010，（01）
[3]程鹏飞，李玮，秘金钟.北斗导航卫星系统测距信号的精度分析[J].测绘学报，2012，（05）.
关键词：北斗卫星导航系统；导航定位；定位精度
北斗卫星导航系统是我国自主发展的全球卫星导航系统。该系统计划发射35颗卫星，发展分两个阶段，第一阶段，到2012年底，实现亚太地区的无源定位能力；第二阶段，到2012年底实现全球无源定位能力。到2016年6月12日为止，北斗卫星导航系统已成功发射了23颗北斗导航卫星，其中包括：成功发射了5颗地球同步静止轨道卫星，8颗倾斜地球同步轨道卫星，10颗中圆地球轨道卫星，能为亚太地区提供区域无源定位服务，随着更多MEO卫星的成功发射，北斗卫星导航系统将具备为全球提供无源导航定位服务的能力。目前主流使用的接收机为GPS，同GPS相比，北斗卫星导航系统测量的数据精度如何是一个值得研究的课题。本文研究了北斗卫星导航系统和GPS定位精度的差别，针对性强，为相关研究人员提高了一定的参考。
1研究的原理和方法
北斗星卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分构成。这些卫星包括5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和若干检测站。用户端是接收端，由北斗用户终端和兼容GPS、“斯格洛纳斯”、伽利略等其他卫星导航器的终端组成。它的定位工作原理如下：首先，中心控制系统向某两颗卫星1和卫星2同时发射询问信号，经过两颗卫星的转发器向辐射到的区域内的用户广播。用户的终端响应其中一颗卫星发出的询问信号，然后同时向这两颗卫星发出响应信号，卫星接收该信号后传回中心控制系统。中心控制系统接收信号然后进行调节，根据用户申请的服务进行响应的数据处理。针对定位服务，中心控制系统是靠测出两个时间延迟来实现的。第一个延迟是从中心控制系统发出的询问信号经一颗卫星传送给用户，用户发出响应信号后，经同一颗卫星回应给中心控制系统的延迟；第二个延迟是上述响应信号经另外一颗卫星传送给中心控制系统的延迟。因为中心控制系統和两颗卫星的实时位置是可以确定的，由上述的两个延迟可以计算出用户到第一颗卫星的距离和到两颗卫星距离之和，然后就可以计算出用户的X和Y坐标。用户的Z坐标根据储存在中心控制系统内的数字地图查到的高程位置可以得出。最后，中心控制系统将计算出的三维坐标经过加密后反馈给用户。
2北斗卫星导航系统相对静态定位精度性能分析
截止到目前，北斗卫星导航系统实现了第一阶段的运行，即为亚太地区提供定位服务。本次试验目的是验证北斗卫星导航系统的相对静态定位的精度。采取的方法是对比法，用两台BDS和GPS接收机接收静态数据，测算出基线向量，然后对比精度。在北京地区某个地方利用BDS和GPS接收机收集了6个时间段（每个时间段60min）的静态数据，接收机的采样频率设为1Hz，基线长度约为633m。为了减少多路径对数据的影响，卫星的截止高度角设置为15°。进行高精度的测试必须要解决周跳的探测和修复问题，GPS软件内置了TurboEdit方法。该方法可以解决大部分周跳的修复问题，但是无法解决当L1载波和L2载波的周跳大小相同的情况。针对这种情况，本方法采用基于MWWL的组合观测值和总电子含量变化率技术探测方法来解决GPS和北斗卫星导航系统的周跳修复。该方法能够的精确度高，可以修复载波香味观测数据上的小周跳。然后利用双差相位观测值组成的观测模型，可以估算出位置参数和整周模糊度浮点解，最后运用最小二乘降分解法来对整周模糊度进行固定，代回观测方程，可以估算出精度较高的基线向量，结果见图1和图2。
图1和图2结果表明，单独利用北斗卫星导航系统和GPS进行基线估计，两者的精度相当。我国北斗卫星导航系统已经具有为亚太地区测绘及相关部门提供高精度的定位服务能力。
3研究结论
截止到2016年底北斗卫星导航系统正在为亚太地区提供导航定位服务。本文利用BDS/GPS双频接收机接收广播星历和观测数据，计算北斗卫星导航系统卫星一个轨道周期内的卫星位置，并分析北斗卫星在亚太地区不同纬度情况下的可视情况。分别以6期（每期30分钟）北斗卫星导航系统和GPS静态观测值计算基线，两者的精度相当，最大偏差不超过5mm。随着北斗卫星导航系统的建立和完善，这种误差一定能够得到有效地减少和削弱。
参考文献：
[1]杨元喜.北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J].测绘学报，2010，（01）.
[2]张小红，郭斐，李星星等.GPS/GLONASS组合精密单点定位研究[J].武汉大学学报（信息科学版），2010，（01）
[3]程鹏飞，李玮，秘金钟.北斗导航卫星系统测距信号的精度分析[J].测绘学报，2012，（05）.