广域差分技术在COMPASS系统定位服务中的应用

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1、．ResearchontheApplicationofWideAreaDifferentialByNanⅪNGSupervisors：ProLXiaogongHUProf．XiaoyaWANGADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofPhilosophyShanghaiAstronomicalObse

2、rvatoryMay,2013f煳嬲致谢虽然博士三年，但是我己在上海天文台生活五载。这五年是专业积累的五年，是柳暗花明的五年，是有笑有泪的五年。在这里我一直怀着感恩的心，因为如果没有诸多的帮助，前进的每一步都将无比崎岖。首先，我要感谢我的导师胡小工研究员。胡老师逻辑严密，治学严谨，学识渊博。他分析问题一针见血，我平时犯的各种错误在胡老师眼中都无所遁形。每次他对我的方案及结果的质疑都令我备受打击，但事后每每证明他的质疑都是正确的，这让我少走了不少弯路。胡老师对问题前瞻性的考虑及大方向的把握都让我们颇

3、为受教。胡老师给我创造了良好的学习和实践的平台，在卫星导航中心的日子，让我更深刻全面地认识了导航系统。不仅在学习和工作上，在平时的生活中，胡老师也非常关心我们，为我们排忧解难，使我们安心学业。我还要感谢王小亚研究员，她既是我的硕士导师，又是我的博士导师，既是良师，又如慈母。正是王老师的指引，使我从GPS电离层建模入门，渐入佳境。无论研究的大方向还是科研的小细节，王老师都会在我遇到困难时及时帮助。感谢天文台各位老师一直以来的关心。尤其感谢黄碱、赵铭、朱文耀、廖新浩、吴斌、黄乘利、唐正宏、周永宏、黄勇

4、等老师对我们的栽培与帮助；感谢王慧和储怡为我们辛劳忙碌。感谢周善石和曹月玲师姐，她们的工作是本文得以完成的基础。还要感谢巩秀强同学，与他在定位、电离层等方面的讨论也让我颇为受益。感谢卫星导航中心的刘利主任，他对于系统工程实现的把握给我上了软件工程方面生动的一课。感谢先后和我合作的吴晓莉和苏冉冉师姐，在合作中和我互通有无，在生活中对我非常照顾。还要感谢给我诸多帮助的朋友：人如其名的大师兄郭睿、稳重的“师弟”何峰、不厌其烦帮我们放接收机的任辉、给我很多灵感的李晓杰、任劳任怨的李岩、计算机专家谭红力和孙

5、伟杰、吴杉、常志巧、朱陵凤、时鑫。感谢天文台的同学们，尤其是师出同门的李培佳、曹建峰、何冰对我莫大的帮助，还感谢这些年来与我欢痛与共的刘敏、刘鹂、许雪晴、苏晓莉、韩婷婷、高广辉、何仕强以及徐明辉、赵群河、唐成盼和昌胜骐，是你们让平淡的工作生活充满了快乐。感谢我的父母，是他们的坚持，让我在最迷惑的时候做出了最正确的决定。感谢我的先生高鹤对我一贯地默默支持。还要感谢这段时间一直与我相伴的小高，平安让我完成了最后地写作。过去的五年是我人生的转折，我收获了知识、经验、友谊，更从恩师们的言传身教中收获了有别

6、于当下浮躁社会的踏实的人生态度。在此感谢所有关心和帮助过我的人!谢谢你们!邢楠2013年5月摘要目前，我国区域导航定位系统(COMPASS系统)已完成5GEO／5IGSO／4MEO卫星星座组网，顺利完成从有源定位到无源定位的过渡，正式开始在亚太地区向用户提供高精度的定位导航和授时服务。COMPASS系统提供公开服务和授权服务两种服务。目前公开用户定位精度可达10m，同时COMPASS系统结合自身独特的系统设计对授权用户提供广域差分增强服务，保证了对授权用户的高精度定位服务，目前已实现授权用户4m的

7、定位精度。COMPASS系统在提供无源定位服务的同时保留了原有的有源定位服务模式，如何充分合理利用RNSS和RDSS双系统联合资源，在确保RNSS服务精度稳步提升的同时增加RDSS服务精度成为了COMPASS系统下一阶段面临的机遇和挑战。同时，由于GEO卫星的频繁轨控，IGSO／MEO定期更换偏航模式，在这些卫星轨道异常变化期间如何维持系统服务的连续性、可用性及稳定性将是COMPASS系统面临的另一个问题。另外，在充分利用现有资源的情况下能否让公开用户极大分享广域差分技术优势，提升公开用户服务质量

8、，也成为值得研究的一个重要课题。本论文分别针对以上课题展开研究论证。首先，在详细分析了RDSS定位原理及影响定位精度的误差源后，本文提出了基于RNSS系统的广域差分技术在RDSS定位中的应用，并分别利用非轨控时段、快速恢复时期和轨道机动期间的实测数据对该方法进行了定位精度分析。结果表明，非轨控时段及轨道机动后快速恢复期间，利用等效钟差可以修正各颗卫星的轨道误差，使得RDSS定位精度明显变小。以2012年7月30日的非轨控时段与7月18日快速恢复阶段为例，等效钟差修正使得定位精度分别