GPS/Galileo/BDS三系统全频率PPP-AR性能分析

相位偏差的精确估计是实现精密单点定位(precise point positioning,PPP)非差模糊度固定(ambiguity resolution,AR)的重要前提，但当前国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)分析中心(analysis center,AC)提供的相位偏差产品频率组合有限，使PPP-AR用户也只能使用相应频率的观测值，浪费了多频率的GNSS观测值.为了实现基于任意GNSS频率选择和观测值组合灵活实现PPP-AR (即全频率PPP-AR)，我们针对全球均匀分布的100多个IGS测站1周的静态观测数据，估算全频率可观测相位偏差(observable specific signal bias,OSB)，并使用开源PRIDE PPP-AR软件，进行静态PPP实验.结果表明：伪距和相位OSB产品的平均标准差分别是0.25 ns和0.34 ns，满足PPP模糊度固定的需求. Galileo、北斗三号(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)频率自由组合时的平均模糊度固定率分别为(98.25%、96.74%)、(90.31%、91.64%)，而北斗二号(BeiDou-2 Navigation Satellite System,BDS-2)的平均模糊度固定率为81.27%、86.02%.定位精度和基准频率相比，E1/E6、G1/G5组合在三个方向上定位精度下降接近15%的. C2/C5组合在东(east, E)、北(north, N)方向上表现较好，但在天顶(up, U)方向上定位精度下降22.8%. GPS/Galileo/北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)三个系统中其余参与测试的各频率组合包括C2/C7、C1/C5、C1/C6、C1/C7、E1/E7、E1/E8均呈现出较稳定的定位精度，各个频率组合的定位精度在E、N、U方向上的变化范围分别为5%、5%、15%，与基准频率相比没有较大的偏差，因而全频率PPP-AR已具备相当程度的可靠性.全频率PPP-AR充分利用了多频率的GNSS观测值，相比使用基础频率的观测值实用价值更高；此外，全频率PPP-AR可以根据用户需求进行任意GNSS频率的选择和观测组合，从而更好地满足各种应用的需要.