北斗三号系统在环南极地区的信号质量与基本定位服务性能分析

随着北斗三号卫星定位系统(BDS-3)的逐步建成,北斗系统的服务范围已从亚太地区扩展到全球,而极地具有重要的科研、航运等价值,因此北斗三号在环南极地区的定位性能需要进行全面评估。利用在中山站、长城站以及环南极航行的"雪龙"号上采集的2018—2020年的北斗三号数据,本文从可见卫星数及位置精度因子、多径值与信噪比、伪距单点定位精度等方面,分析了BDS在环南极地区的信号质量和定位性能。结果表明:BDS在环南极地区可见卫星数均介于4～20颗之间,其卫星可见性及位置精度因子优于GPS;BDS的中轨道地球卫星(MEO)多径值与GPS卫星相当,而BDS的地球同步轨道卫星(GEO)和倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)由于在极区的高度角较低,多径值较大;在定位精度方面,环南极地区的BDS伪距单点定位精度在7 m以内,满足北斗系统的设计要求。尽管北斗三号系统还在逐步完善之中,但已经解决了高纬度地区卫星可见数较少的问题,明显提升了定位精度,其中长城站2020年初的定位精度相对于2019年初已经提升50%。