特殊环境下GNSS多系统单点定位性能分析

万永世，郭 磊，王晓烨，李志阔

(天津市地球物理勘探中心，天津 300170)

GNSS多系统联合定位是目前被广大科研人员研究的热点之一，多系统联合定位优势明显，能够明显改善天空中卫星分布情况，在单点定位过程中需要连续接收卫星信号，在某些特殊环境下接收机可能无法对卫星信号进行连续追踪，这种情况会明显影响单点定位的精度及稳定性[1-7]。申丽丽等人对城市及峡谷等环境下GNSS多系统联合定位性能进行了分析研究，确定了多系统联合定位函数模型，并通过实验验证了多系统联合定位提高了GNSS定位的精度[8]。李博等人对不同截止高度角条件下，分析研究了BDS/GPS伪距单点定位性能[9]。龚成锴等人，以小米8和华为mate20手机为例，对安卓智能手机多系统导航定位信号质量进行了分析研究，结果表明安卓手机数据质量要明显低于专业类型接收机[10]。本文以BDS/GPS双系统联合定位为例，首先对单系统及双系统联合定位进行程序实现，并选取树荫遮挡、楼间遮挡两种特殊环境进行实验。

1 多系统伪距单点定位数学模型

1.1 时空基准统一

北斗卫星导航系统采用北斗时(BDT),坐标系统采用CGCS2000坐标系，GPS采用GPS时(GPST),坐标系统采用WGS84坐标系。双系统统一联合定位的基础是将时间系统进行统一，将UTC作为中间变量实现BDT与GPST的统一，两者之间的关系可以表示为：

GPST=UTC(USNO)+1.000Sn-19.000S

(1)

BDT=UTC(NTSC)+1.000Sn-5.000S

(2)

式中，UTC(USNO)为中国所维持的世界协调时;UTC(NTSC)为美国所维持的世界协调时;n为ERP跳秒数。

CGCS2000坐标系与WGS84坐标系差异较小，由于单点定位自身定位精度较低，故本文不考虑两者坐标转换问题。……