北斗卫星导航系统民用单频定位性能分析

申俊飞，郑 冲，何海波，张 锋

(北京卫星导航中心，北京 100094)

0 引 言

卫星导航系统可提供高精度、全天候、全天时的导航定位服务，已成为国家安全和经济发展不可或缺的信息基础设施。北斗卫星导航系统是我国自主发展、独立运行的卫星导航系统[1,2]，由5颗GEO卫星、5颗IGSO卫星和4颗MEO卫星组成，于2012年12月27日正式开通，为亚太地区用户提供导航定位服务。

国内许多学者对北斗卫星导航系统基本星座(3GEO+3IGSO)、区域(5GEO+5IGSO+4MEO)和全球星座条件下中国不同地区的DOP值、覆盖区域和定位精度等性能进行了仿真分析[3-11]；以及对GNSS系统中的星座构形贡献和定位性能也进行了融合仿真研究。基于我国内陆均匀分布的9个试验点的B1I民用频点实测数据，对PDOP值、可见卫星数进行统计分析，同时对定位精度及可用性和连续性进行评估，为北斗系统在各行业的应用推广提供参考。

1 评估方法

针对北斗导航接收机在各地区采集的B1I观测数据，对各地区PDOP值、定位精度、可用性、连续性等进行统计。DOP值统计参考部分文献[12]和[13]，这里仅对定位精度及可用性和连续性进行说明。

1.1 定位精度

定位精度指系统服务提供给用户的位置与用户实际位置之差(包含水平定位精度、高程定位精度)，取定位误差的95%，具体统计方法如下。

1.2 可用性[14,16]

主要考核系统能为用户提供满足定位精度需求的时间百分比。定位精度可用性按照下式计算

(1)

式中：tstart和tend分别为一组测试数据的起始和结束历元时刻；inc为数据采样间隔；T为固定的历元时间间隔，通常为1 s；……