基于北斗的新型区域差分增强系统的研究

摘要

北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发的卫星导航系统,该系统是全天候、高精度、区域性的导航定位系统,具有导航定位、双向通信及授时三大功能.在某些区域,由于可视卫星数较少,或者由于卫星的几何分布不佳,使定位精度、可靠性无法达到用户要求.另外,信号传输过程中带来的系统误差和随机误差,例如卫星钟差,电离层时延,多径效应等,也是影响北斗定位精度的主要因素.基于以上情况,本文提出了一种可靠地解决方案—基于北斗的新型区域差分增强系统.在本文中,首先分析了北斗卫星导航系统的定位现状,找出影响其定位精度的因素,如电离层时延、对流层时延、多径、卫星几何分布等.载波相位平滑伪距差分技术可有效消除钟差、时延等系统误差和多径问题,使其定位精度达到分米级,但是当卫星分布不佳时,差分定位的精度将会急剧下降,而伪卫星技术能够改善卫星的GDOP值,因此设计出针对北斗的伪距差分和伪卫星(PL:Pseudolite)相结合的新型区域差分增强系统的方案.然后,对载波相位平滑伪距差分技术扣伪卫星技术的原理进行了详细论述,并阐述了该系统的架构和工作原理.通过分析可知,该增强系统既使北斗系统的定位精度提高到了分米级,同时又保证了其高精度定位的稳定性.