北斗与GPS数据质量对比分析_潘林

北斗三号系统与GPS定位性能仿真对比分析引言。

随着全球定位系统的发展，人们对定位精度和可靠性的要求越来越高。

北斗三号系统作为我国自主研发的卫星导航系统，其定位性能备受关注。

与此同时，全球定位系统（GPS）作为目前世界上最广泛使用的卫星导航系统，其定位性能也备受关注。

本文将对北斗三号系统与GPS定位性能进行仿真对比分析，旨在探讨两者在定位精度、时效性、可靠性等方面的差异，为相关领域的研究和应用提供参考。

一、北斗三号系统与GPS定位原理。

北斗三号系统是中国自主研发的卫星导航系统，由一组地面监控站和一系列卫星组成。

其定位原理是通过接收卫星发射的信号，利用三角定位原理计算出接收机的位置，从而实现定位功能。

北斗三号系统提供了全球覆盖的导航、定位、授时和短报文通信服务，具有高精度、高可靠性、高时效性等特点。

GPS是美国国防部开发的卫星导航系统，由一组地面控制站和一系列卫星组成。

其定位原理也是通过接收卫星发射的信号，利用三角定位原理计算出接收机的位置。

GPS系统提供了全球覆盖的导航、定位、授时和速度测量服务，具有高精度、高可靠性、高时效性等特点。

二、北斗三号系统与GPS定位性能对比。

1. 定位精度。

对于卫星导航系统来说，定位精度是衡量其性能的重要指标之一。

通过对北斗三号系统和GPS系统进行仿真对比分析发现，北斗三号系统在定位精度方面具有一定优势。

北斗三号系统的定位精度可以达到米级甚至亚米级，而GPS系统的定位精度一般在米级左右。

这主要是由于北斗三号系统采用了更多的卫星，信号传输更加稳定，从而提高了定位精度。

2. 时效性。

时效性是指卫星导航系统提供定位信息的速度和准确度。

通过仿真对比分析发现，北斗三号系统在时效性方面也具有一定优势。

北斗三号系统的定位信息更新速度更快，定位信息的准确度更高，能够更快速地为用户提供定位服务。

而GPS系统的定位信息更新速度相对较慢，有时可能会出现延迟的情况。

3. 可靠性。

可靠性是指卫星导航系统在各种环境条件下能够正常工作的能力。

北斗导航与GPS定位技术在航海定位中的对比分析摘要：本文根据北斗导航系统和GPS定位技术，对北斗导航系统以及GPS 定位技术的基本原理进行了简单的概述。

然后结合实验比较，分析对比了北斗导航和GPS定位技术在航海定位中的精准度。

关键词：北斗导航；GPS定位技术；航海定位；对比分析众所周知，导航技术的运用价值就是精准定位、引导人们前进线路。

GPS 定位技术是西方国家研制的在全球首个投入使用的卫星导航系统，GPS定位技术比较成熟，系统功能非常稳定。

中国自行研制的北斗导航系统是可以全天候提供卫星导航数据信息的导航系统，北斗导航的诞生突破了GPS定位技术市场垄断，可以有效推进中国导航事业可持续发展。

下面就针对北斗导航和GPS定位技术在航海定位中的对比展开了分析论述，希望以此推动中国航海技术稳定发展。

一、北斗导航系统概述通常来说，北斗导航系统可以主动进行位置定位，同时还具备全双工传递数据的功能，这也是北斗导航系统的特征及亮点。

因为北斗信号可以到达的地区有一定限制，所以，其服务范围同样有限。

北斗导航的结构是由处在和地球保持相对静止的两个卫星，即一个卫星的位置为800e，还有一个卫星的位置为1400e，北斗信号可以到达的地区仅仅是我国与四周的一些地区。

定位精准度大致在20米附近，采用双向传递的QPSK调制解调机制，可以承载的用户数目是每小时530000个。

倘若控制中心通过卫星1和用户进行数据传递的往返时间是t1，控制中心通过卫星2和用户进行数据传递延时是根据控制中心系统检测出来的。

中心控制系统和卫星1、2间隔的距离就是S1*与S2*，此时，经过控制中心传递数据往返延时就是t1与t2，如此就能够计算出S1与（S1+S2），最终将两者间距相结合起来就能推算出S2的值。

根据综上分析，用户所在位置是两个球面交汇的位置，也就是球心是卫星1/球半径是S1与球心是卫星2/求半径是S2。

除此以外，用户所在位置还在椭球面上，且这一椭球面平行于地球表面，所以此时会出现两个地理坐标，中国用户的地理位置就是北半球坐标。

中国北斗定位系统与美国GPS比较学院空间科学与技术学院专业空间科学与技术学生姓名杜苏学号1513122924老师张华副教授一、全球卫星定位系统介绍GPS系统概念全球定位系统（NA VSTARGPS，Navigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System，以下简称GPS）是一个中距离圆型轨道卫星定位系统。

该系统是由美国政府于20世纪70年代开始进行研制于1994年全面建成，原是美国国防部为了军事定时、定位与导航的目的所发展，希望以卫星导航为基础的技术可构成主要的无线电导航系统，未来并能满足下一个世纪的应用。

第一颗GPS卫星在1978年发射，首十颗卫星称为BLOCKI试验型卫星，从1989年到1993年所发射的卫星称为BLOCKII/IIA量产型卫星，第二十四颗BLOCKII/IIA卫星在1994年发射后，GPS已达到初步操作能力（Initial Operational Capability，IOC），24颗GPS卫星提供全世界24小时全天候的定位与导航信息。

美国空军太空司令部于1995年4月27号宣布GPS已达到完整操作能力（Full Operational Capability），将BLOCKI卫星加以汰换而24颗卫星全部为BLOCKII/IIA卫星，之后又发射四颗BLOCKIIA及一颗BLOCKIIR卫星，成功地满足军事实务的操作。

由于此技术的迅速发展，使得民间应用的需求与日遽增，对于传统导航方式更有革命性的影响。

全球卫星定位系统实际上是由24颗卫星所组成，其中有3颗为备用卫星，这些卫星分布于距地表20,200公里的上空，而且分属于6个轨道面；卫星轨道面倾斜角为55度﹐提供全球全天候﹐每秒一次﹐持续不断的定位讯号。

这些卫星每11小时58分环绕地球一次，即每天绕过您的头顶二次，就像是月球一样不停地绕着地球旋转，其速度约每秒1.8里。

北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析作者：杨琰来源：《无线互联科技》2013年第04期摘要：随着我国第三颗北斗卫星的升空，我国的北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。

本文通过对比分析北斗导航卫星系统和GPS全球定位系统的系统和功能组成，给出我国北斗系统的应用优势。

关键词：北斗卫星导航系统；GPS全球定位系统；授时；测距1 北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。

系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。

1.1 系统介绍北斗导航系统是全天候、全天时提供卫星导航定位信息的区域导航系统，该系统是由空间的导航通信卫星、地面控制中心和用户终端3部分组成：空间部分有2颗地球同步卫星，执行地面控制中心与用户终端的双向无线电信号的中继任务；地面控制中心（包括民用网管中心）主要负责无线电信号的发送接收，及整个工作系统的监控管理。

其中，民用网管中心负责系统内民用用户的登记、识别和运行管理；用户终端是直接由用户使用的设备，用于接收地面控制中心经卫星转发的测距信号。

北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，建设过程中主要遵循以下原则：1.1.1 开放性北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放，为全球用户提供高质量的免费服务，积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作，促进各卫星导航系统间的兼容与互操作，推动卫星导航技术与产业的发展。

1.1.2 自主性中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。

北斗二代导航系统与GPS精密单点定位精度的比较摘要：采用全球均匀分布MGEX（Multi-GNSS Experiment）站的观测数据，详细分析了北斗卫星导航系统（BDS）的卫星可见性、PDOP值分布，以及伪距单点定位精度，并将其结果与GPS和BDS+GPS组合系统进行了比较分析，讨论了不同定权方法对BDS+GPS组合系统定位精度的影响。

试验结果表明，在全球大部分地区，GPS的定位性能优于北斗系统，在亚太中低纬度地区，BDS的定位精度与GPS相当甚至超过GPS；BDS+GPS组合系统的定位精度通常优于单一系统，但随机模型不准确也可能导致组合系统的定位精度不如单系统；Helmert方差分量估计可以在一定程度上提高组合定位精度。

关键词：北斗卫星导航系统（BDS）；卫星可见性；伪距单点定位；Helmert方差分量估计北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位系统，是继美国全球定位系统（ＧＰＳ）和俄罗斯ＧＬＯＮＡＳＳ之后第三个成熟的卫星导航系统。

截止到２０１２年底，北斗卫星导航系统在轨工作卫星有５颗地球静止轨道（ＧＥＯ）卫星、４颗中地球轨道（ＭＥＯ）卫星和５颗倾斜地球同步轨道（ＩＧＳＯ）卫星。

该系统已具备覆盖亚太地区的导航定位服务能力。

随着北斗卫星导航定位系统建设进程的推进，国内外的学者从卫星钟差，对流层，多路径等相关误差开展研究，分析并改正了相关误差后，评估了北斗定位的精度。

同时，近年来北斗在轨卫星数量逐渐增多，组合系统较之单系统在定位的准确性、可靠性、可用性等方面有明显的优势，不同系统观测卫星的组合导航将成为研究的一个方向本文主要介绍了北斗／ＧＰＳ系统组合单点定位的原理和模型，比较ＧＰＳ伪距、北斗伪距、北斗／ＧＰＳ组合伪距单点定位的精度。

1.北斗卫星精密定轨及精密单点定位北斗卫星精密定轨选择BETS（BeiDou experimental tracking stations）跟踪网来观测北斗/GPS双模数据，BETS各跟踪站网可同步观测到北斗/GPS两个不同系统的观测值，因此可以充分利用GPS数据实施地面站的精密定位和时间同步，然后进一步实施北斗卫星的精密定轨。

GPS和北斗原理和性能对比目录一.GPS和北斗原理和性能对比二.GPS原理三.北斗原理一.GPS和北斗原理和性能对比1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。

覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。

GPS是覆盖全球的全天候导航系统。

能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。

2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。

GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。

航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。

3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。

地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。

GPS是被动式伪码单向测距三维导航。

由用户设备独立解算自己三维定位数据。

“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。

4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。

GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。

5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。

因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。

GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。

6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。

北斗VS GPS－―――我们国家需要北斗吗？北斗导航系统，即北斗卫星导航系统，是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统。

是继美国全球卫星定位系统（即GPS）和俄罗斯全球卫星系统之后第三个成熟的卫星导航系统。

而GPS是20世纪70年代美国陆海空三军联合研制的新一代卫星定位系统。

主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天性和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，到1994年，24颗GPS卫星星座就己布设完成，全球覆盖率高达98%。

北斗卫星导航系统和美国全球定位系统都是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

那么北斗VS GPS，结果如何呢？为了解决这个问题，首先让我们来看一下两者的区别：在覆盖范围方面，北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。

覆盖范围东经约70到140度，北纬5到55度。

GPS是覆盖全球的全天候导航系统。

能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。

在用户容量方面，北斗导航系统由于是主动双向测距的询问应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量受到一些因素的限制，因此是有限的。

而GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。

在生存能力方面：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。

为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。

而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。

在实时性方面：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。

北斗与GPS基线解算精度对比分析北斗与GPS基线解算精度对比分析摘要：本文将北斗导航系统和GPS导航系统为研究对象，以HGO 数据处理软件为平台，以载波相位观测值的双差模型为基础。

使用长短两组基线观测数据进行基线处理，根据处理得到的RATIO、RMS、点位精度这几个质量指标来衡量基线解算的质量。

通过更改一些基本参数设置来分析不同情况下的精度问题，同时分析比较北斗系统和GPS系统的区域卫星可见性，以及在单系统和系统组合下的定位精度和可靠性的区别。

关键字：北斗导航系统；GPS系统；双差模型；基线解算1引言在美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后，中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自主研发的全球第三个成熟的卫星导航系统[1]。

北斗系统的快速发展不仅可以促进国家的经济建设,也提高了中国在世界的地位。

但目前北斗系统相比GPS略有不足，所以要通过不停的探究来使其进一步的发展与完善。

2卫星可见性和PDOP值的比较卫星可见性是在特定仰角下地面某点在某时刻能观测到的所有卫星的数量或某时段所有观测卫星的跟踪弧段长度，根据卫星可见性的定义，卫星可见性与测站所处位置、观测时间及卫星的截止高度角等息息相关[2]。

PDOP值是指三维几何精度因子单点定位的精度为由相关数据分析可知：使用GPS系统进行基线处理时，在其它基线解算设置参数不变的情况下，仅改变高度截止角，从开始，高度截止角越高（观测卫星数越少），RMS值略微降低（观测值质量越好）；点位精度有所降低；RATIO值基本不变，定位精度差别不大。

以此例来看，并不是高度截止角越高越好，此例中高度截止角25°时定位精度效果最好。

使用COMPASS系统进行基线解算时，结论与使用GPS系统基本相似,定位精度差别不大,总的来看20°时的精度效果最好。

（2）采样间隔采样间隔是指在处理基线时，系统在观测数据按照固定的时间间隔提取数据。

北斗导航系统与GPS的比较与分析1. 引言北斗导航系统和GPS（全球定位系统）是目前世界上最广泛应用的卫星导航系统。

作为定位与导航领域的两个主要技术，它们在不同领域有着广泛的应用。

本文将对北斗导航系统和GPS进行比较与分析，探讨它们的特点、应用领域、精度、覆盖范围等方面的差异。

2. 北斗导航系统北斗导航系统是由中国自主研发和建设的卫星导航系统，提供全球定位、导航、授时服务。

北斗系统由地面控制站、卫星星座和用户终端组成。

北斗导航系统具有以下特点：2.1 类别北斗导航系统属于区域导航系统，主要服务于中国及周边地区。

目前北斗系统已在200个国家和地区开展应用。

2.2 卫星星座北斗系统主要由地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星以及大倾角卫星组成。

北斗卫星星座的数量和分布有助于提高系统的稳定性和可靠性。

2.3 服务范围北斗导航系统提供全球覆盖定位服务，其主要服务对象包括航空、航海、铁路、公路、测绘、资源调查、军事等领域。

2.4 精度与稳定性北斗系统提供高精度的定位服务，其水平定位精度可达到10米以下，时间同步精度约为20纳秒。

此外，北斗系统具备强大的抗干扰和防遮挡能力。

3. GPSGPS是由美国空军研发的全球定位系统，是目前全球应用最广泛的导航系统之一。

GPS具有以下特点：3.1 类别GPS为全球定位系统，可提供全球范围的定位和导航服务。

它被广泛应用于航空、航海、交通、军事、民用等领域。

3.2 卫星星座GPS主要依靠24颗工作卫星和若干颗备用卫星构成星座，分布在六个轨道面上。

这种星座的设置保证了全球定位系统的连续覆盖和准确性。

3.3 精度与稳定性GPS的定位精度通常为数米至十米左右，具体取决于接收设备的类型和工作环境。

然而，由于地球上的天然和人为干扰，GPS的信号容易受到遮挡和影响，会对定位精度产生一定影响。

4. 比较与分析北斗导航系统和GPS在以下方面存在差异：4.1 地理覆盖范围北斗导航系统的主要服务对象为中国及周边地区，而GPS是全球性的导航系统。

GPS与北斗广播星历TGD参数对单点定位影响比较分析吴静;段志强【摘要】卫星群延时间参数(Timing Group Delay,TGD)表征了卫星不同频率信号通道之间的延迟偏差,一般作为重要的信息在卫星导航系统的广播星历中播发给用户.由于不同卫星导航系统广播星历中的钟差定义的不同,卫星TGD参数的含义也有所差异,用户在利用广播星历进行定位授时中必须正确理解并使用广播星历卫星钟差与各个频率信号的TGD改正参数.本文针对GPS和北斗卫星导航系统(BDS),分别使用无电离层组合和单频观测对TGD参数在定位中的影响进行计算和分析,通过比较分析指出了目前北斗广播星历中的TGD可能存在一些问题需要进一步调查.【期刊名称】《湖北民族学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(033)001【总页数】6页(P109-113,116)【关键词】TGD;北斗系统;广播星历频间偏差【作者】吴静;段志强【作者单位】广东轻工职业技术学院数学教研室,广东广州510300;湖北省基础地理信息中心,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】P182;P183为了消除电离层对导航卫星测距的影响，卫星导航系统信号通常设计为多个频率，如GPS 和GLONASS在设计之初都采用了两个频率，我国的北斗卫星导航系统(BDS)更是设计了三个频率(B1、B2 和B3)，GPS现代化中也增加了第三个频率L5．由于卫星在发射信号的时候存在信号通道延迟，不同频率信号的通道延迟存在差异，称为卫星信号频间偏差［1］．正是因为信号通道延迟差异的存在，卫星信号在离开卫星发射天线的时间也是不同的，因此对于不同频率信号，卫星钟差改正理论上也不同．通常广播星历中播发的卫星钟差参数是定义在特定频率信号上或者特定组合上的，比如GPS 广播星历中的卫星钟差是由P1 和P2 组成的无电离层组合观测解算获得的，也就是将L1 和L2 频率上的信号通道延迟的无电离层组合吸收到卫星钟差中［1］．用户在使用广播星历进行定位授时时，如果不是使用双频无电离层组合，就需要进行卫星信号频间偏差改正，这项改正在广播星历中给出，称为信号群延(TGD)．而对于北斗卫星导航系统，卫星钟差是定义在B3 频率上的，也就是将B3 频率通道的延迟吸收到卫星钟差参数中，北斗广播星历中给出了B1 和B2 频率相对于B3 频率的TGD 改正参数［2］．本文针对GPS 和北斗系统，分别使用广播星历播发的卫星钟差和对应的TGD 参数进行伪距单点定位，对比分析TGD 参数对定位结果的影响．第1 部分首先介绍了目前GPS 的TGD 估算策略，第2 部分介绍了算例设计及解算策略，第3 部分对解算结果进行对比分析．1 TGD 解算原理目前GPS 的TGD 参数是解算电离层产品的衍生产品，即将TGD 与电离层总电子含量TEC(Total Electron Content)同时求解．通常对TEC 采区域多项式、区域三角函数及全球球谐函数等模型建模，将TGD 作为常数分离出来［3－6］．可以将卫星伪距观测值表示为:其中表示卫星s 和接收机r 之间k 频率上的伪距观测值表示卫星与接收机间的几何距离和δtrop分别表示接收机钟差、卫星钟差和对流层延迟;c 表示光速．TEC 为总电子含量;fk 为信号频率．分别表示k 频率信号在接收机端和卫星端的通道延迟;表示未模型化误差和噪声．将L1 和L2 频率的上的伪距观测值进行无几何距离组合可得:其中，利用式(2)就可以将分离出来进而求解TGD 参数．而对于北斗系统，则分别将B1 和B3，B2 和B3 进行无几何距离组合求解出对应的TGD 参数．2 算例设计针对同一测站(GPS/BDS 双模接收机)的数据，分别单独使用GPS 卫星和单独使用BDS 卫星，对基于PC 组合和P1 伪距单点定位的结果进行统计．对于PC 组合观测值，电离层延迟被消去．对于P1 观测值则使用CODE(Center for Orbit Determination in Europe)发布的全球格网电离层产品(GIM)，通过插值求得相应电离层延迟改正．对流程改正采用萨斯塔莫宁模型，基于NMF 投影函数．选取了2012 年DOY175 和DOY176 两天的CENT、CHDU、DHAB 和HKTU 四个站的数据，采样间隔为30 s．分别单独使用GPS 卫星和BDS 卫星，基于PC 组合观测值和P1 观测值(进行和不进行TGD 改正)进行伪距单点定位单天解算，将定位结果与真值(长时间的精密测量获得的站坐标)进行比较，统计X、Y、Z 三个方向的偏差和单点定位解算得到的单位权中误差，表1 给出了设计的算例及其描述．表1 算例说明Tab．1 Instructions of this example方案测站时间观测值类型Case1a DOY175GPS Case1b CENT BDS Case1c DOY176 GPS Case1d BDS Case2a DOY175GPS Case2b CHDU BDS Case2c DOY176 GPS Case2d BDSCase3a DOY175GPS Case3b DHAB BDS Case3c DOY176 GPS Case3d BDS Case4a DOY175 GPS Case4b HKTU BDS Case4c DOY176 GPS Case4d BDS3 结果分析3．1 CENT 站结果图1～4 表示CENT 站的解算结果，图1 中PC 表示采用无电离层组合定位结果(红色线)，P1 表示采用L1 或者B1 单频伪距定位且进行了TGD 改正(蓝色线)，P1_TGD 表示单频伪距定位且未进行TGD 改正(黄色线)．从图中容易看出对于单独使用GPS 定位结果，使用PC 组合的定位结果无论是外符合还是内符合精度都是最好的，其次是P1 结果，而未做TGD 改正的单频定位结果存在较为明显的偏差．而对于单独使用BDS 的定位结果，整体上看PC 组合的外符合精度最好，但是未作TGD 改正的单频定位的内符合精度反而最好．3．2 CHDU 站结果图5～8 表示CHDU 站的解算结果，PC、P1 和P1_TGD 的含义同上．从图5 中容易看出对于单独使用GPS 定位结果，PC 组合和进行了TGD 改正的P1 定位结果总体趋势基本一致，但是PC 的噪声较P1 大，这与组合观测的噪声被放大一致．而对于单独使用BDS 的定位结果，整体上看同样PC 组合的外符合精度最好，但是未作TGD 改正的单频定位的内符合精度反而最好．图1 Case1a，CENT 站，DOY175(GPS)Fig．1 Case1a，CENT station，DOY175 (GPS)图2 Case1b，CENT 站，DOY175(BDS)Fig．2 Case1b，CENT station，DOY175(BDS)图3 Case1c，CENT 站，DOY176(GPS)Fig．3 Case1c，CENT station，DOY176(GPS)图4 Case1d，CENT 站，DOY176(BDS)Fig．4 Case1d，CENT station，3．3 DHAB 站结果图9～12 表示DHAB 站的解算结果，PC、P1 和P1_TGD 的含义同上．从图9 中同样可以看出对于单独使用GPS 定位结果，PC 组合和进行了TGD 改正的P1 定位结果总体趋势基本一致，但是PC 的噪声较P1 大．而对于单独使用BDS 的定位结果，整体上看同样PC 组合的外符合精度最好，但噪声同样比单频的要高，而对于内符合精度未作TGD 改正的单频定位反而最好．3．4 HKTU 站结果图13～16 表示HKTU 站两天的解算结果，PC、P1 和P1_TGD 的含义同上．对于单独使用GPS 的定位结果表现出和其他几个站同样的现象，即PC 定位结果的偏差最小，但是噪声要大于单频定位结果，未进行TGD 改正的单频定位结果存在较为明显的偏差．对于单独使用BDS 的定位结果，PC 组合的外符合精度最好，但是未进行TGD 改正的单频定位结果反而最好．图5 Case2a，CHDU 站，DOY175(GPS)Fig．5 Case2a，CHDU station，DOY175(GPS)图6 Case2b，CHDU 站，DOY175(BDS)Fig．6 Case2b，CHDU station，DOY175(BDS)图7 Case2c，CHDU 站，DOY176(GPS)Fig．7 Case2c，CHDU station，DOY176(GPS)图8 Case2d，CHDU 站，DOY176(BDS)Fig．8 Case2d，CHDU station，DOY176(BDS)图9 Case3a，DHAB 站，DOY175(GPS)Fig．9 Case3a，DHAB station，DOY175(GPS)图10 Case3b，DHAB 站，DOY175(BDS)Fig．10 Case3b，DHAB station，图11 Case3c，DHAB 站，DOY176(GPS)Fig．11 Case3c，DHAB station，DOY176(GPS)图12 Case3d，DHAB 站，DOY176(BDS)Fig．12 Case3d，DHAB station，DOY176(BDS)图13 Case4a，HKTU 站，DOY175(GPS)Fig．13 Case4a，HKTU station，DOY175(GPS)图14 Case4b，HKTU 站，DOY175(BDS)Fig．14 Case4b，HKTU station，DOY175(BDS)图15 Case4c，HKTU 站，DOY176(GPS)Fig．15 Case4c，HKTU station，DOY176(GPS)图16 Case4d，HKTU 站，DOY176(BDS)Fig．16 Case4d，HKTU station，DOY176(BDS)4 结论从上面的结果可以看出，对基于GPS 广播星历的定位结果，使用PC 组合观测值与使用P1 观测值结果基本一致，PC 组合的噪声被放大，这与理论相符合．而未做TGD 改正的P1_TGD 存在一个较为明显的偏差．而对基于BDS 广播星历的定位结果，使用3 种观测值获得的结果差异较为明显，对于外符合精度，总体上看PC 是最优的，而P1 与P1_TGD 结果在三个方向上存在较为明显的系统性偏差．但对于内符合精度，却表现出P1_TGD 最好，P1 其次，而PC 最差的现象．这可能是因为BDS 的钟差是定义在第三个频率上的，而不同于GPS 将钟差定义在PC 组合上的原因．而P1_TGD 的内符合精度最好可能表明目前北斗广播星历中的TGD 改正参数还存在一些问题，这需要进一步的研究分析．参考文献:［1］ Matsakis，Demetrios．The Time Group Delay (TGD)Correction and GPS Timing Biases［C］//Proceedings of the 63rd Annual Meeting of the Institute of Navigation，2007:49－54．［2］北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件(公开服务信号2．0 版)［S］．中国卫星导航系统管理办公室，2013．［3］樊家琛，吴晓莉，李宇翔，等．基于三频数据的北斗卫星导航系统DCB 参数精度评估方法［J］．中国空间科学技术，2013(4):62－70．［4］常青，张东和，萧佐，等．GPS 系统硬件延迟后计方法及其在TEC 计算中的应用［J］．地球物理学报，2001，44(5):596－601．［5］李强，冯曼，张东和，等．基于单纯GPS 数据在GPS 系统硬件延延计算方法及结果比较［J］．北京大学学报:自然科学版，2008，44(1):149－155．［6］宋小勇，杨志强，焦文海，等．GPS 接收机码间偏差(DCB)的确定［J］．大地测量与地球动力学，2009，29(1):127－131．。

北斗与GPS数据质量对比分析潘林;蔡昌盛;戴吾蛟;高晓【摘要】利用空旷环境和树林环境下实测北斗和GPS观测数据,从多路径效应、周跳、数据采集率、载噪比这四个方面进行数据质量分析.通过分析发现:在树林环境采集的北斗和GPS数据均要比空旷环境采集的数据质量差,北斗的观测数据质量在树林环境下要好于GPS.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2013(038)002【总页数】5页(P23-26,32)【关键词】北斗;GPS;数据质量;多路径效应;周跳;数据采集率;载噪比【作者】潘林;蔡昌盛;戴吾蛟;高晓【作者单位】中南大学测绘与国土信息工程系,湖南长沙410083【正文语种】中文【中图分类】P228.40 引言卫星数据质量分析在测绘工作中是必不可少的，能够为连续运行参考站的选址以及运行过程中的质量监测提供重要信息，而且也为卫星定位数据处理提供诸多先验信息［1－4］。

TEQC是功能强大且简单易用的GPS／GLONASS数据预处理软件，主要功能有格式转换、编辑和质量检查［5］。

其中，质量检查模块能够很全面的对GPS、GLONASS等卫星系统的观测数据进行质量分析。

但由于北斗卫星导航定位系统发展较晚，TEQC并不能对北斗观测数据进行质量分析。

利用笔者自己开发的类似TEQC的数据质量分析软件，从多路径效应、周跳、数据采集率、载噪比四个方面，对空旷环境和树林环境采集的北斗与GPS观测数据进行了质量分析。

1 观测环境与数据采集如图1（a）所示，空旷环境观测点位于中南大学校本部文法楼楼顶，楼高20m以上，地势很高，周围十分空旷，没有任何遮挡物。

如图1（b）所示，树林环境观测点位于中南大学校本部文法楼前面，周围是一片树林，遮挡很明显。

采集数据的接收机是由南方测绘公司生产，接收机类型是SouthGps，天线类型是HX－BS405A．空旷环境与树林环境数据采集都在2012年5月7日进行，它们的观测时间为1∶30－9∶00（GPS时），时段长度是7．5h，采样间隔为30s，截止高度角设为10°，采集的观测数据为北斗和GPS的混合数据。