留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究

金彪 陈姗姗 李祝莲 李语强 李子潇

金彪, 陈姗姗, 李祝莲, 李语强, 李子潇. SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210091
引用本文: 金彪, 陈姗姗, 李祝莲, 李语强, 李子潇. SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210091
JIN Biao, CHEN Shanshan, LI Zhulian, LI Yuqiang, LI Zixiao. SBAS GEO Satellite User Range Error and Position Augmentation Research[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210091
Citation: JIN Biao, CHEN Shanshan, LI Zhulian, LI Yuqiang, LI Zixiao. SBAS GEO Satellite User Range Error and Position Augmentation Research[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210091

SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究

doi: 10.13203/j.whugis20210091
基金项目: 

国家自然科学基金(41974041)。

详细信息
    作者简介:

    金彪,博士生,高级工程师,主要从事卫星导航定位完好性和卫星定轨研究。jinbiao366788@126.com

  • 中图分类号: P228

SBAS GEO Satellite User Range Error and Position Augmentation Research

Funds: 

The National Natural Science Foundation of China (41974041).

  • 摘要: 分析星基增强系统(SBAS) GEO卫星用户测距误差(URE),研究GEO卫星测距对导航定位性能的影响,可为SBAS系统设计和民航应用提供有益参考。本文利用WAAS、BDSBAS、GAGAN和MSAS等增强系统的SBAS信息对GPS和GEO卫星星历、时钟和观测值进行改正,固定测站位置,根据改正数残差方差加权计算接收机钟差,得到GEO卫星测距误差;将GEO卫星观测值纳入SBAS定位解算,评估GEO卫星测距对定位结果的影响。通过实测数据分析,WAAS GEO卫星URE优于1.6m; BDSBAS3颗GEO卫星分别存在14.32m、12.64m和17.44m的系统偏差,经系统性误差改正后,GEO卫星URE优于2.9m; GAGAN和MSASGEO卫星URE分别优于13.9m和3.2m。当GPS卫星数较少时,联合GEO卫星观测值进行SBAS解算能够有效减小定位保护级,提升系统可用性。
  • [1] Walter T, Shallberg K, Altshuler E, et al. WAAS at L5[J]. Navigation, 2018, 65:581-600.
    [2] Tabti L, Kahlouche S, Benadda B, et al. Improvement of Single-Frequency GPS Positioning Performance Based on EGNOS Corrections in Algeria[J]. Journal of Navigation, 2020, 73(4):846-860.
    [3] Dammalage T, Silva D D, Satirapod C. Performance Analysis of GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN) Over Sri Lanka[J]. Engineering Journal, 2017, 21:305-314.
    [4] Saito S. MSAS System Development[C]. ICAO GBAS SBAS Implementation Workshop. Seoul, 2019.
    [5] Chen S S, Jin B, Li D J, et al. Study on the Prediction Method of Single and Dual Frequency Service Area for BDSBAS[C]. Proceedings of China Satellite Navigation Conference. Singapore, Springer, 2019, 563:228-237.
    [6] Zhao L Q, Hu X G, Tang C P, et al. Generation of DFMC SBAS corrections for BDS-3 satellites and improved positioning performances[J]. Advances in Space Research, 2020, 66(3):702-714.
    [7] Wu J Z, Wang K, Ahmed E. Preliminary performance analysis of a prototype DFMC SBAS service over Australia and Asia-Pacific[J]. Advances in Space Research, 2020, 66(6):1329-1341.
    [8] Lee E. System Development-KASS[C]. ICAO GBAS SBAS Implementation Workshop. Seoul, 2019.
    [9] EUROCAE WG-62. Minimum Operational Performance Standard for Galileo/Global Positioning System/Satellite Based Augmentation System Airborne Equipment[S/OL].[2019-02].
    [10] RTCA SC-159. Minimum Operational Performance Standards for Global Positioning System/Wide Area Augmentation System Airborne Equipment[S/OL].[2013-06-25]. https://global.ihs.com/doc_detail.cfm?item_s_key=00233409
    [11] ICAO, International Standards and Recommended Practices Annex 10 Vol. I. Radio navigation Aids:ISBN 978-92-9258-504-4[S]. Canada, ICAO, 2018.
    [12] Fortin M A, Guay J C, Landry R J. Single Frequency WAAS Augmentation Observations (L1 vs. L5) on a Ground Based GPS L1 C/A Solution[J]. Positioning, 2014, 5:70-83.
    [13] Wu, J. T., Peck, S. An Analysis of satellite integrity monitoring improvement for WAAS[C]. Proceedings of the 15th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2002), Portland, OR, 24-27 September, 2002, 756-765.
    [14] Blanch, J., Walter, T., Enge, P. A Clock and Ephemeris Algorithm for Dual Frequency SBAS[C]. Proceedings of the 24th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2011), Portland, OR, 19-23 September, 2011, 2513-2519.
    [15] Blanch, J., Walter, T., Enge, P. Evaluation of a covariance-based clock and ephemeris error bounding algorithm for SBAS[C]. Proceedings of 27th International Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2014), Tampa, FL, 8-12 September, 2014, 3270-3276.
    [16] Shao, B., Ding, Q., Wu X.B. Estimation method of SBAS dual frequency range error integrity parameter[J]. Satellite Navigation, 1(9).
    [17] Walter, T., Hansen, A., Blanch, J., Enge, P., Mannucci, T., Pi, X., Sparks, L., Iijima, B., El-Arini, B., Lejeune, R., Robust detection of ionospheric irregularities[J]. Navigation, 2001, 48(2), 89-100.
    [18] Sparks, L., Blanch, J., Pandya, N. Estimating ionospheric delay using kriging:1. Methodology[J]. Radio Science, 2011, 46(6), RS0D21, 1-13.
    [19] Sparks, L., Blanch, J., Pandya, N. Estimating ionospheric delay using kriging:2. Impact on satellite based augmentation system availability[J]. Radio Science, 2011, 46(6), RS0D22, 1-10.
    [20] Jin B, Chen S S, Li D J, Takka E, et al. Ionospheric Correlation Analysis and Spatial Threat Model for SBAS in China Region[J]. Advances in Space Research, 2020, 66(12):2873-2887.
    [21] Blanch, J., Walter, T., Phelts, R. Eric., Enge, P. Near Term Improvements to WAAS Availability[C]. Proceedings of the 2013 International Technical Meeting of The Institute of Navigation (ION GNSS 2013), San Diego, CA, 16-20 January, 2013, 71-77.
    [22] Grewal M S, Brown W, Evans S, et al. Ionospheric Delay Validation Using Dual Frequency Signal from GPS at GEO Uplink Subsystem (GUS) Locations[C]. Proceedings of the Institute of Navigation 12th International Technical Meeting. Alexandria, VA, 1999, 1429-1436.
    [23] Grewal M S, Brown W, Lucy R. Test Results of Geostationary Satellite (GEO) Uplink Sub-System (GUS) Using GEO Navigation Payloads, Monographs of the Global Positioning System[J]. Navigation, 1999, 4:339-348.
    [24] Grewal M S, Hsu P, Plummer T W. A New Algorithm for WAAS GEO Uplink Subsystem (GUS) Clock Steering[C]. Proceedings of the 16th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation, Portland, Oregon, 2003, 2712-2719.
  • [1] 金彪, 魏巍, 陈姗姗, 李东俊.  SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20190033
    [2] 杨宇飞, 杨元喜, 徐君毅, 许扬胤, 赵昂.  低轨卫星对导航卫星星座轨道测定的增强作用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20180215
    [3] 祝会忠, 李军, 徐爱功, 甄杰, 雷啸挺.  灾害应急环境下智能终端高精度北斗增强定位方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20200123
    [4] 许扬胤, 杨元喜, 何海波, 李金龙, 唐斌, 章林锋.  北斗全球卫星导航系统试验卫星测距信号质量分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20160219
    [5] 王磊, 陈锐志, 李德仁, 蔚保国, 伍蔡伦.  珞珈一号低轨卫星导航增强系统信号质量评估 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20180413
    [6] 楼益栋, 郑福, 龚晓鹏, 辜声峰.  QZSS系统在中国区域增强服务性能评估与分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20140273
    [7] 郑坤, 董绪荣, 杨洋, 李晓宇.  一种基于GEO星间链路的导航系统时间同步新体制 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [8] 尚琳, 任前义, 张锐, 李国通.  利用锚固站时序差分测量消除星座旋转误差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [9] 刘吉华, 欧吉坤, 孙保琪, 钟世明.  基于星间单差法的GEO卫星精密定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [10] 刘万科, 龚晓颖, 李征航, 王甫红.  综合星间和地面测距数据的导航卫星联合定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [11] 耿涛, 赵齐乐, 刘经南, 李国鹏.  具有先验信息的区域增强系统卫星轨道确定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [12] 牛飞, 韩春好, 张义生.  局部电离层异常对局域增强系统的影响及其监测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [13] 宋小勇, 贾小林, 焦文海, 毛悦.  基于随机姿控力模型的GEO卫星机动定轨 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [14] 黄丁发, 周乐韬, 李成钢, 徐锐.  增强虚拟参考站网络系统软件(VENUS)研制 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [15] 杜清运, 刘涛.  户外增强现实地理信息系统原型设计与实现 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [16] 陈刘成, 李建文, 唐波.  区域卫星导航系统GEO卫星定轨观测模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [17] 陈金平, 焦文海, 马骏, 宋小勇.  基于星间测距/轨道定向参数约束的导航卫星自主定轨研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [18] 潘励, 郑宏, 徐新.  航空影像的模糊增强方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [19] 刘少创, 尤红建, 刘彤, 李树楷.  机载激光测距-扫描成像制图系统的定位原理与误差分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版,
    [20] 吴春俊, 孙越强, 王先毅, 白伟华, 孟祥广, 杜起飞.  风云三号D星天基BDS实时定位性能分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, doi: 10.13203/j.whugis20200187
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  87
  • HTML全文浏览量:  8
  • PDF下载量:  6
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-23

SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究

doi: 10.13203/j.whugis20210091
    基金项目:

    国家自然科学基金(41974041)。

    作者简介:

    金彪,博士生,高级工程师,主要从事卫星导航定位完好性和卫星定轨研究。jinbiao366788@126.com

  • 中图分类号: P228

摘要: 分析星基增强系统(SBAS) GEO卫星用户测距误差(URE),研究GEO卫星测距对导航定位性能的影响,可为SBAS系统设计和民航应用提供有益参考。本文利用WAAS、BDSBAS、GAGAN和MSAS等增强系统的SBAS信息对GPS和GEO卫星星历、时钟和观测值进行改正,固定测站位置,根据改正数残差方差加权计算接收机钟差,得到GEO卫星测距误差;将GEO卫星观测值纳入SBAS定位解算,评估GEO卫星测距对定位结果的影响。通过实测数据分析,WAAS GEO卫星URE优于1.6m; BDSBAS3颗GEO卫星分别存在14.32m、12.64m和17.44m的系统偏差,经系统性误差改正后,GEO卫星URE优于2.9m; GAGAN和MSASGEO卫星URE分别优于13.9m和3.2m。当GPS卫星数较少时,联合GEO卫星观测值进行SBAS解算能够有效减小定位保护级,提升系统可用性。

English Abstract

金彪, 陈姗姗, 李祝莲, 李语强, 李子潇. SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210091
引用本文: 金彪, 陈姗姗, 李祝莲, 李语强, 李子潇. SBAS GEO卫星URE精度及定位增强研究[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版. doi: 10.13203/j.whugis20210091
JIN Biao, CHEN Shanshan, LI Zhulian, LI Yuqiang, LI Zixiao. SBAS GEO Satellite User Range Error and Position Augmentation Research[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210091
Citation: JIN Biao, CHEN Shanshan, LI Zhulian, LI Yuqiang, LI Zixiao. SBAS GEO Satellite User Range Error and Position Augmentation Research[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University. doi: 10.13203/j.whugis20210091
参考文献 (24)

目录

    /

    返回文章
    返回