北斗一代用户机定位精度分析

张德欣，于 鹏，李 鹏，魏 勋，周含冰

(中国人民解放军63880部队，河南洛阳471003)

0 引言

北斗一代卫星导航定位系统的建立摆脱了在卫星导航定位领域受制于人的局面，研究北斗一代独特的“双星定位”精度特性至关重要。北斗用户机实际使用和测试过程中，用户更加关心的是在不同情况下东北天坐标系下eon平面的定位误差，而国内现有文献只是定性地在空间直角坐标系下进行了北斗系统的定位精度分析，不满足北斗用户实际使用需求。

通过建立北斗一代用户机东北天坐标系下的定位精度分析模型，重点对无标校平坦地区、无标校起伏地区、有标校平坦地区和有标校起伏地区4种情况下eon平面的定位精度进行了仿真分析。

1 北斗一代系统组成和工作原理

1.1 系统组成

北斗一代导航定位系统由2颗地球同步卫星、1颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机构成，各部分通过出站链路(即中心控制系统→卫星→用户)和入站链路(即用户→卫星→中心控制系统)相连接。地球同步卫星又称为空间段，其余部分即为地面应用系统。

地球同步卫星:完成中心控制系统和用户机装备之间的双向无线电信号转发。

中心控制系统:完成全系统信息的产生、收集、处理与工况监控。

标校系统:为卫星轨道确定、电离层校正和气压测高校正提供距离观察量和校正参数。

用户机设备:实现定位、导航、通信和定时功能。

1.2 工作原理

北斗一代系统采用3球交会的测量原理进行定位，即已知的2颗同步卫星为2个球心，以2球心至用户的距离为半径可做2个球面;第3个球面是以地心为球心，以地球半径加上用户所在位置高程为半径的球面，3个球面的交会点排除镜像点即为用户的位置。……