地影期间卫星姿态四元数产品对北斗精密单点定位的影响分析

与分析中心保持一致的卫星姿态模型是精密单点定位(PPP)获得高精度定位的关键因素。本文基于武汉大学分析中心(WUM)提供的卫星姿态四元数产品，详细阐述了利用卫星姿态四元数计算偏航角的方法。针对卫星在太阳高度角较低的情况，分析了WUM对BDS-2/BDS-3所采用的姿态模型策略，并基于开源定位软件GAMP深入研究了不同的卫星姿态模型策略对BDS-2/BDS-3 PPP定位的影响。研究表明，在深地影时期，不一致的姿态模型会导致偏航角出现360°的差异，进而使相位缠绕和卫星天线相位中心改正出现分米级的偏差。在此期间，使用卫星姿态四元数产品，与名义姿态相比PPP的定位精度在东、北和天顶方向能分别提高约32%、29%和38%;相较于剔除姿态异常卫星策略(剔除远日点和近日点的卫星),PPP的定位精度在3个方向分别能提高约29%、25%和28%。因此，PPP用户应采用各分析中心提供的卫星姿态四元数产品进行天线相位中心改正(PCO)和相位缠绕改正，避免使用不一致的姿态模型导致PPP定位结果的可靠性降低。