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北斗卫星导航系统性能评估

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北斗卫星导航系统性能评估0第4期张文峰等:北斗卫星导航系统性能评估2014年8月步轨道(IGSO)卫星组成。1.2时间系统与坐标系统完好的时间系统是卫星导航应用的核心,北斗卫星导航系统时间基准采用北斗时(BeiDouSystemTime—BDT)。北斗时基于原子时,采用国际单位制(si)秒为基本单位连续累计,不闰秒,起始历元为2006年1月1日协调世界时(UTC)o0时00分00秒,采用周和周内秒计数。BDT是一个连续的时间系统,溯源到中国科学院国家授时中心(NTSC)保持的UTC时间,简称UTC(NTSC),与UTC之间的闰秒信息在导航电文中播报。BDT与UTC的偏差保持在100纳秒以内(模1S)。导航卫星在环绕地球的轨道上运行,用户测量大部分在地球上进行。为了把北斗观测量描述成北斗卫星位置和测站位置的函数,必须定义适当的坐标系统。北斗卫星导航系统采用CGCS2000坐标系(2000中国大地坐标系)。1.3信号规范北斗卫星导航系统与上一代的GPS、GLONASS不同,在组网初期便播发三频导航数据。其播发的三个频段分别为:Bl、B2和B3。B1、B2信号由I、Q两个支路的“测距码+导航电文”正交调制在载波上构成。BlI信号和B2I信号的载波频率在卫星上由共同的基准时钟源产生。其中,BlI信号的标称载波频率为1561.098MHz,B2I信号的标称载波频率为1207.140MHz,B3信号的频率为1268.52MHz。卫星发射信号采用正交相移键控(QPSK)调制。2北斗系统应用与性能评估2.1轨道精度通常,可以通过广播星历或者精密星历确定导航卫星在空间的位置坐标。目前,由于北斗卫星导航系统正处于建设期间,国内官方机构没有正式公布其精密星历以及精密钟差文件。但是从公开的文献可以了解到北斗目前的精密轨道定位径向精度可以达到20am左右的精度,包括中科院,武汉大学,国外研究单位等在内的各个机构推算的精密轨道定位精度可达到分米级别。由于观测站数量有限、分布不均匀、卫星星座尚未完全建成等因素影响,精密定轨精度与GPS尚有较大差距。为了探究广播星历的精度水平,利用上海站2012年11月11日一天24h的北斗实测广播星历与相应的精密星历分别进行卫星坐标计算,以精密星历的结果作为参考,分析现阶段广播星历的精度水平参见图2、图3。⋯2图2广播星历与精密星历计算的各GEO卫星坐标差图3广

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