GNSS广播星历轨道和钟差精度分析

作者：刘路; 郭金运^*; 周茂盛; 鄢建国; 纪兵; 赵春梅

来源：武汉大学学报(信息科学版), 2022, 47(07): 1122-1132.

DOI：10.13203/j.whugis20200166

• 全球导航卫星系统
• 广播星历
• 精密星历
• 轨道误差
• 钟差误差

为了对多个全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）当前的广播星历精度进行一个全面的分析，对比了2014—2018年共5 a的GNSS广播星历与精密星历，并对全球定位系统（global positioning system,GPS）、格洛纳斯卫星导航系统（global navigation satellite system,GLONASS）、伽利略卫星导航系统（Galileo satellite navigation system,Galileo）、北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）、准天顶卫星系统（quasi-zenith satellite system,QZSS）等5个系统的广播星历长期精度变化进行了分析。结果表明：5 a中GPS的广播星历轨道及钟差精度最稳定；GLONASS的广播星历轨道精度稳定性较好，但其钟差精度存在较大的离散度；Galileo得益于具备全面运行能力（full operational capability, FOC）卫星的大量发射及运行，其广播星历轨道、钟差精度大幅度变好，切向轨道、法向轨道与钟差精度已赶超GPS;BDS的广播星历轨道精度离散度较大，钟差精度出现不稳定现象；QZSS的广播星历轨道与钟差精度的稳定性与离散度相对最差。以2018年1 a的广播星历与精密星历为例分析了各个系统当前的广播星历精度，结果表明，当前GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS的考虑轨道误差与钟差误差贡献的空间信号测距误差（signal-in-space ranging error,SISRE）分别为0.806 m、2.704 m、0.320 m、1.457 m、1.645 m，表明Galileo广播星历整体精度最高，GPS次之，其次分别是BDS、QZSS和GLONASS。只考虑轨道误差贡献的SISRE分别为0.167 m、0.541 m、0.229 m、0.804 m、0.675 m，表明GPS广播星历轨道精度最高，其次分别是Galileo、GLONASS、QZSS和BDS。GPS卫星广播星历中新型号卫星的钟差精度总体要优于旧型号卫星。

• 单位
  武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室; 山东科技大学; 中国人民解放军海军工程大学