SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析 | |
其他题名 | Analysis of SBAS Ephemeris Correction and UDRE Generation Algorithm |
金彪1,2; 魏巍3; 陈姗姗1; 李东俊1 | |
发表期刊 | 武汉大学学报(信息科学版)/Geomatics and Information Science of Wuhan University |
2021-01 | |
卷号 | 46期号:1页码:111-117 |
DOI | 10.13203/j.whugis20190033 |
分类号 | P228 |
产权排序 | 第2完成单位 |
收录类别 | EI ; CSCD ; 核心 |
关键词 | 星基增强系统 星历改正数 完好性 用户差分距离误差 |
摘要 | 星基增强系统(satellite based augmentation system,SBAS)通过地球同步轨道卫星实时播发导航卫星星历改正数和完好性参数,以提升用户定位精度和完好性。采用最小方差法解算GPS星历改正数,利用卡方统计进行改正数完好性检核,并依据星历改正数方差-协方差信息计算SBAS用户差分距离误差(user differential range error,UDRE)和信息类型28(message type 28, MT28)等完好性参数。利用中国区域27个监测站的实测数据,首先以国际GNSS服务组织的精密轨道和钟差产品为参考解算星历改正数,结果表明,钟差改正精度优于0.1 m,轨道改正精度优于0.4 m;然后解算广播星历改正数,并生成UDRE和MT28参数,广播星历残余误差卡方检验值均小于告警门限,保证了改正数的完好性;最后利用生成的改正数进行SBAS定位解算,得到定位结果的水平精度优于0.7 m,垂直精度优于1.0 m,对比GPS单点定位,所提算法的水平和垂直方向精度分别提升了30%和40%。 |
其他摘要 | Satellite based augmentation system (SBAS) improves the accuracy and integrity of user positioning by broadcasting ephemeris corrections and associated integrity parameters through geostationary earth orbit satellites in real time. Minimum variance estimation method is proposed to derive the GPS ephemeris corrections and a Chi-square test is performed on the residual errors of corrected ephemeris to meet the integrity requirement. Satellite user differential range error (UDRE) and scaling matrix contained in message type 28 (MT28) are calculated based on the covariance information with the assumption that one of the reference stations failed. Actual data collected by 27 stations spread over China are applied to verify the proposed algorithm. International GNSS Service precise clock and orbit products are firstly taken as reference to assess the accuracy of ephemeris corrections. Results indicate that an accuracy of 0.1 m for clock and 0.4 m for orbit corrections can be obtained. Then, corrections of GPS broadcast ephemeris are estimated, the integrity parameters including UDRE and MT28 are generated. Chi-square test results of the ephemeris remaining errors show no exceeding of the threshold which reveals the integrity of corrections. A clear dependence of UDRE on satellite elevation is presented. On board clock failure and satellite maneuvering were simulated to evaluate the performance of the proposed algorithm. Measurement errors introduced by satellite abnormity can be effectively detected and compensated by the algorithm. With ionospheric delay corrected by Klobuchar model and ephemeris corrections generated in this contribution, SBAS positioning results achieve the accuracies of 0.7 m in horizontal direction and 1.0 m in vertical direction, which show an improvement of 30% in horizontal direction and 40% in vertical direction compared with the GPS single point positioning results. |
资助项目 | 国家自然科学基金[41974041] ; 装备预研基金[61405180103] |
项目资助者 | 国家自然科学基金[41974041] ; 装备预研基金[61405180103] |
语种 | 中文 |
学科领域 | 天文学 ; 天体力学 ; 天体测量学 |
文章类型 | Journal article (JA) |
出版者 | Editorial Board of Medical Journal of Wuhan University |
ISSN | 1671-8860 |
CSCD记录号 | CSCD:6900864 |
EI入藏号 | 20210409825633 |
EI主题词 | Global positioning system |
EI分类号 | 655.2 Satellites - 921 Mathematics - 922.2 Mathematical Statistics - 943.3 Special Purpose Instruments |
引用统计 | |
文献类型 | 期刊论文 |
条目标识符 | http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/23973 |
专题 | 应用天文研究组 |
作者单位 | 1.航天恒星科技有限公司, 北京, 100094 2.中国科学院云南天文台, 云南, 昆明, 650011 3.中国卫星导航系统管理办公室, 北京, 100000 |
第一作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 金彪,魏巍,陈姗姗,等. SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析[J]. 武汉大学学报(信息科学版)/Geomatics and Information Science of Wuhan University,2021,46(1):111-117. |
APA | 金彪,魏巍,陈姗姗,&李东俊.(2021).SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析.武汉大学学报(信息科学版)/Geomatics and Information Science of Wuhan University,46(1),111-117. |
MLA | 金彪,et al."SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法分析".武汉大学学报(信息科学版)/Geomatics and Information Science of Wuhan University 46.1(2021):111-117. |
条目包含的文件 | ||||||
文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
SBAS星历改正数及UDRE参数生成算法(1806KB) | 期刊论文 | 出版稿 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 浏览 请求全文 |
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