多模GNSS接收机静态观测数据质量分析

杜仲进，何书镜，刘艳春

（1.福建省测绘院，福建 福州 350003）

多模GNSS接收机静态观测数据质量分析

杜仲进1，何书镜1，刘艳春1

（1.福建省测绘院，福建 福州 350003）

随着北斗卫星导航系统的不断发展和完善，基于GNSS多模系统的接收机种类不断增多。为了满足福建省北斗地基增强系统建设的需要，对目前国内建设CORS站的GNSS接收机静态观测数据质量进行分析，以研究多模卫星观测系统的数据质量，为北斗地基增强系统的建设提供参考。

全球导航卫星系统；数据质量分析；北斗

随着卫星定位技术的快速发展，基于基准站的网络CORS系统建设迅速开展起来。北斗卫星导航系统作为我国重要的战略基础设施，可以提供时间和空间基准及所有与位置相关的实时动态信息，也成为体现现代化大国地位和国家综合实力的重要标志[1-3]。为了充分利用北斗卫星资源，需要建设基于北斗卫星导航系统的地面增强基准站，以满足国家经济建设和国民社会生活对于导航与定位等服务的需求。本文对国内CORS接收机进行测试，分析其多模GNSS接收机静态数据观测质量，为北斗地基增强系统的建设提供参考。

1 主要测试内容

为了更好地评价多模GNSS接收机静态观测数据质量，以便更好地服务于基准站建设，利用多模GNSS静态数据分析软件OBSQC对国内主要使用的GNSS接收机进行测试[4,5]。选取4家厂商接收机设备各一台，分别用A、B、C、D表示。对上述接收机采用同一个扼流圈天线（型号为GNSS Choke TRM59800．00)，通过在天线馈线端使用功率分配器接入上述接收机。测试数据为各个接收机的静态观测数据，年积日为317～334，将数据转换为Rinex3．02版本[6,7]、采样率统一转为30 s后处理。

2 数据质量评价

为了更好地评价各接收机的静态观测数据质量，分别对Beidou、GPS、GLONASS 3个系统的2个频点数据进行处理，其中B1/B2、G1/G2、R1/R2表示3系统的频点。从多路径指标、数据完整率指标、周跳比指标来进行综合评价[8-10]。

1）多路径指标，是通过评价伪距的精度来判断各仪器对周围环境的抗干扰情况。图1和表1是4家接收机在观测时段内多路径平均值的比较结果。

图1 各仪器厂商在观测时段内多路径的平均值比较结果

表1 各仪器厂商在观测时段内多路径的平均值

由图1可知，各接收机在观测时段内多路径相当好，变化范围一般不超过0．5 m，4家接收机精度相当。

2）数据完整率指标。数据完整率反映了接收机接收数据的连续情况[11]，主要检验数据丢失历元及丢失观测值的情况。图2和表2是各接收机数据完整率在观测时段内的平均值。

由图2可知，各接收机采集数据的完整率在观测时段内整体而言较好。同时，由图2和表2可知，北斗观测数据的完整率相对GPS、GLONASS系统而言都较高。D的GPS数据完整率相对较低，低于95%，原因有待进一步分析。

图2 各厂商数据完整率在观测时段内的平均值结果

表2 各仪器厂商数据完整率统计结果/%

3）周跳比指标。周跳比反映了周跳发生的频率，也是衡量仪器采集数据时连续跟踪及稳定性的指标之一。周跳比越低则周跳数越少，采集的数据质量也相对越好[12]。图3和表3是观测时段内周跳比平均值的统计结果。

图3 各厂商数据周跳比在观测时段内的平均值结果

由图3可知，各接收机采集数据的周跳比在观测时段内整体而言较好，一般不超过0．05。从图3结合表3可知，各接收机北斗的周跳相对其他两系统而言都较低，C的北斗数据结果最好。

分析上述数据质量的3个指标可以得出结论，总体而言，A、B、C、D 4家GNSS接收机数据质量较好。

表3 各仪器厂商数据周跳比统计结果

3 结 语

北斗卫星导航定位系统是国家极其重要的信息基础设施，也是国家经济建设和国民生活对导航与定位等服务需求的重要实现工具。对国内建设CORS站的GNSS接收机静态观测数据质量进行分析，可以更好地评价各设备性能的基本指标，为北斗基准站设备选型提供参考基础。

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P228

B

1672-4623（2016）02-0018-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.02.006

杜仲进，硕士，工程师，主要从事GPS数据处理及CORS应用方面工作。

2015-01-26。

项目来源：福建省科技重大专题资助项目（2013HZ0002）；福建省测绘地理信息科技创新资助项目（2015J02）。