GPS广播星历误差及其对导航定位精度的影响.pdf

第19卷第1期数据采集与处理Vol.19No.1
2004年3月JournalofDataAcquisition&ProcessingMar.2004

文章编号:100429037(2004)0120107204
GPS广播星历误差及其对导航定位精度的影响

帅平1,陈定昌2,江涌2

(1.中国航天科技集团第五研究院,北京,100086;
2.中国航天科工集团第二研究院,北京,100854)

摘要:利用国际GPS地球动力学服务(InternationalGPSservice(IGS)forgeodynamics)提供的广播星历和精密
星历数据,全面分析GPS卫星轨道及其钟差修正量误差的变化规律。前者具有6h的短周期正弦波动和1个
GPS周的长周期线性递增特性;后者以12h为周期作正弦波动变化,这对用户导航定位精度将产生周期性影
响。若使用IGS预报星历代替广播星历数据进行导航定位计算,可以使定位精度提高5m。
关键词:全球定位系统;导航定位精度;广播星历;精密星历
中图分类号:V24913;V474125;P228文献标识码:A

ErrorsofGPSBroadcastEphemeridesandTheirEffects
onNavigationandPositioningAccuracy

SHUAIPing1,CHENDing2chang2,JIANGYong2
(1.TheFifthResearchAcademyofChinaAerospaceScienceand
TechnologyCorporation,Beijing,100086,China;
2.TheSecondResearchAcademyofChinaAerospaceScienceand
IndustryCorporation,Beijing,100854,China)

Abstract:Usingthebroadcastephemeridesandprecisiononesprovidedbytheinternational
GPSserviceforgeodynamics(IGS),thechangelawoftheorbittheerrorsandthecorrected
clockerrorsofGPSsatellitescanbeanalyzed.Theformerpossessesthefeaturesof6hshort
periodsinewavingandoneGPS2weeklongperiodlinearincreasing.Thelatter,hasonlythe
sinewavefeaturesof12hperiod.Therefore,theyhavealsoanperiodicaleffectonusernaviga2
tionandpositioningaccuracy.IfIGSpredictingephemeridesareappliedtonavigationcalcula2
tioninsteadofthebroadcastones,thepositioningaccuracycanbeincreasedby5m.
Keywords:globalpositioningsystem;navigationandpositioningaccuracy;broadcast
ephemeris;precisionephemeris

实时获取卫星的位置、速度和钟差修正量是利18颗BlockÊA卫星和6颗BlockÊR卫星。用
用全球定位系统(Globalpositioningsystem,GPS)GPS广播星历数据计算的卫星位置(轨道)及其钟
进行导航定位的前提条件,而卫星的位置、速度及差修正量能达到多高的精度,对用户导航定位精度
其钟差修正量又是由卫星广播星历与相应的时钟有何种影响,需要深入研究。这样,才有利于采取合
改正参数计算而得到的。因此,卫星广播星历及其理的改进措施,选取有利的观测时段,获得高精度、安
时钟改正参数质量的好坏直接决定着用户的导航全可靠的导航定位信息,满足实际工程应用要求。本文
定位精度。为了叙述方便,本文将卫星广播星历及利用国际GPS地球动力学服务(InternationalGPS
其时钟改正参数统称为广播星历数据。当前,GPSservice(IGS)forgeodynamics)提供的广播星历和
系统拥有28颗在轨卫星,包括4颗BlockÊ卫星,精密星历数据,计算GPS卫星轨道及其钟差修正量,并

基金项目:国家863高技术(GA211201202)资助项目。
收稿日期:2003206212;修订日期:2003209216
801数据采集与处理第19卷

分析其误差时间序列特征对用户导