BDS/GPS/GLONASS组合相对定位性能分析

摘 要 分别对BDS、GPS、GLONASS的时间和坐标系统进行统一，建立模型。再根据经典双差模型，可得BDS/GPS/GLONASS双差载波相位观测方程，对观测方程求解采用卡尔曼滤波算法。本文从观测数据质量、定位精度、定位精度收敛性对组合相对定位性能进行测试分析，得出BDS/GPS/GLONASS组合相对定位的优势大于单系统定位的结论。

关键词 BDS GPS GLONASS 组合系统 相对定位 性能分析

中图分类号：P228.4 文献标识码：A

1 引言

北斗卫星导航系统（BDS）是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务，军用与民用目的兼具。中国北斗卫星导航系统是继美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO之后，全球第四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统在2012年覆盖亚太区域，2020年将具有由35颗卫星组成具有覆盖全球的能力。高精度的北斗卫星导航系统实现自主创新，既具备GPS和伽利略系统的功能，又具备短报文通信功能。

2 时间与坐标系统的统一

不同的卫星定位系统有特定的坐标基准和时间基准。北斗采用的是CGCS2000国家大地坐标系统和北斗时间系统；GPS采用的是WGS-84坐标系统和GPS时间系统；GLONASS采用PZ-90坐标系统和GLONASSS时间系统。在北斗和GPS联合解算时，应将二者的坐标基准和时间基准进行转换和统一。

5 结论

采用BDS/GPS/GLONASS三系统组合，可以使卫星分布更为均匀和密集，观测卫星个数要远远大于GPS单系统的卫星个数，且三系统的DOP值均小于GPS单系统的DOP值，这对于恶劣环境下定位是有益的。从整体上来说，将BDS、GPS和GLONASS三系统进行组合，无论从卫星分布上还是卫星个数上，均优于GPS单系统。对于定位精度，在STD方面，BDS/GPS/GLONASS组合系统明显优于单系统，表明组合系统定位更加稳定和可靠。对于收敛性，利用实验数据分别进行GPS单系统和BDS/GPS/GLONASS组合系统动态模式解算，可得出组合系统相对于单系统来说具有更好的收敛性。因此，在实际应用中具有重要的实用意义和很好的推广前景。