(北斗网讯 特约记者陆明泉 记者张翔)2013年5月5日凌晨,清华大学电子工程系卫星导航技术研究室在北京利用自行研制的全频段多系统实时GNSS软件接收机成功接收到欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo)的4颗在轨卫星信号,并利用这4颗卫星实现了三维定位。
此前,欧空局在今年3月12日宣布,该机构利用目前在轨的4颗Galileo卫星成功进行了三维定位试验,并获得了10米左右的定位精度。清华大学的本次试验是国内首次成功利用Galileo卫星实现独立定位,经初步分析,Galileo目前定位精度可达10米左右。该试验在我国境内验证了欧空局公布的结论,同时也标志着我国在Galileo接收机技术的研究方面取得了重要进展。
随着第二批两颗Galileo卫星于2012年10月成功发射,在轨工作的Galileo卫星数量已达到四颗,构成了可以实现三维定位的最小星座。但由于卫星数量较少,每天只有2-3个小时的时间可接收到全部4颗卫星的导航信号。此次试验的天线架设于清华大学,使用清华大学自主研发的全频段多系统实时GNSS软件接收机对过顶的Galileo卫星进行观测处理。试验观测时间始于北京时间2013年5月5日1时40分,持续观测时长20分钟,跟踪的信号为Galileo E1信号。
图1 接收机实时跟踪状态图
试验中,Galileo可见卫星的PRN号分别为11、12、19、20。
图2 Galileo的星空图
另外,由于目前Galileo只有4颗在轨卫星,因此DOP值(DOP,Dilution of Precision 的缩写,精度因子,在卫星定位中描述卫星构形对定位精度影响的因子)较大。
图3 Galileo的DOP值
由本次试验中Galileo独立定位的三维误差分布图可以看出,Galileo独立定位时北向误差较大,这可能与卫星数少、几何分布较差有关。
图4 Galileo定位三维误差分布
本次试验所使用全频段多系统实时GNSS软件接收机具有同时接收处理四大全球卫星导航系统和部分区域导航系统所有频点公开服务信号的能力,包括GPS L1C/A、L2C、L5、L1C,Galileo E1、E5a、E5b,Glonass G1、G2,Beidou B1、B2、B3信号,以及QZSS信号。此次试验仅对Galileo E1信号进行了跟踪和观测,今后将利用该软件接收机持续开展Galileo所有民用信号(E1、E5a、E5b)的观测,并进一步分析评估Galileo系统的性能。
图5 全频段多系统实时GNSS软件接收机