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GNSS卫星精密轨道和钟差产品是GNSS高精度应用的核心产品。当前,针对GPS和GLONASS卫星精密定轨和钟差估计的算法研究和软件开发等方面已有大量研究成果。随着我国北斗三号系统(BDS-3)的建设完成(2020年中旬完成组网),及时提供BDS卫星轨道和钟差等高精度产品,对BDS定位服务及其应用拓展具有重要意义。因此,本文主要针对BDS-2/BDS-3卫星精密服务产品解算及应用,开展相关研究与分析工作,主要内容包括:1.系统分析了 BDS数据质量,实现GPS单系统以及BDS单系统精密轨道和钟差确定,并分析了 GPS单系统地球自转参数产品解算精度。首先,在BDS数据质量分析方面,采用MGEX网MGUE站观测数据进行分析,结果表明:在伪距多路径误差方面,对于BDS-2卫星:B3I<B2I<B1I,而对于BDS-3卫星有:B3I<B2a<B1C<B1I;在载噪比方面,对于BDS-2卫星:B3I>B2I>B1I,而对于 BDS-3 卫星有:B3I>B1I>B1C>B2a。可以看出,BDS的B3I伪距多路径误差最小,且载噪比最高。其次,在GPS单系统精密轨道和钟差确定方面,基于2019年12月两周的实验数据,计算表明,GPS轨道一维均方根误差(1D-RMS)平均值为1.72cm,相应的精密钟差RMS平均值为63.25ps。解算的地球自转参数与IGS最终ERP产品互差的 RMS 分别为:Xp 为 0.060mas,Yp 为 0.087mas,LOD 为 0.035ms。在BDS单系统精密轨道和钟差确定方面,BDS-2和BDS-3卫星精密轨道平均1D-RMS分别为14.64cm和7.91cm,相应的精密钟差RMS平均值分别为222.29ps和156.97ps。实验表明:BDS-3卫星精密轨道和钟差精度均优于BDS-2卫星。最后,鉴于目前BDS-3卫星观测站分布有限,提出采用三天弧段叠加解算BDS卫星轨道的策略。计算结果表明:与外部产品互差比较方面,BDS-2和BDS-3轨道三天解相比单天解分别提高了 13.7%和9%;重叠弧段对比方面,BDS-3卫星轨道精度略优于BDS-2卫星。2.实现GPS/BDS以及GPS/GLONASS/Galileo/BDS联合精密定轨和钟差确定,分析了 GPS/BDS联合定轨的优势,尤其是对BDS轨道和钟差精度的提升情况,并分析了 GPS/GLONASS/Galileo/BDS四系统联合解算地球自转参数的精度。首先,在GPS/BDS联合处理方面,BDS-2和BDS-3卫星轨道1D-RMS平均值分别为7.85cm和5.32cm。与BDS单系统相比,GPS/BDS联合解算BDS-2和BDS-3轨道精度平均提高46.4%和32.7%,BDS-2卫星较BDS-3卫星定轨精度提高更多。钟差解算方面,联合解算BDS-2和BDS-3卫星钟差平均精度分别为152.88ps和116.79ps,相比BDS单系统解算钟差,平均精度分别提高31.2%和25.6%,充分显示了 GPS/BDS联合定轨的优势。其次,在GPS/GLONASS/Galileo/BDS四系统联合解算方面,联合解算GPS卫星轨道1D-RMS平均值为1.54cm,优于IGS精密轨道标称精度。BDS-2和BDS-3 卫星轨道 1D-RMS 平均值分别为 8.24cm 和 5.33cm,GLONASS 和 Galileo卫星轨道1D-RMS平均值分别为3.16cm和3.41cm;钟差解算方面,联合解算GPS、GLONASS、Galileo、BDS-2 和 BDS-3 卫星钟差平均精度分别为 61.14ps、132.76ps、203.56ps、161.72ps和120.59ps。地球自转参数解算方面,四系统联合解算结果与IGS最终ERP产品互差的RMS分别为:Xp为0.052mas,Yp为0.048mas,LOD为0.030ms。充分显示了四系统联合定轨的可行性。3.基于卫星轨道和钟差等精密服务产品,开展了静态和动态GNSS精密单点定位(PPP)研究,分析了电离层闪烁对GNSS精密单点定位的影响,以及多系统GNSS精密单点定位在电离层闪烁期间的优势。基于精密轨道、钟差以及地球自转参数产品,首先实现GPS静态精密单点定位(PPP)实验,结果表明:站坐标定位精度在北向、东向和天顶方向(NEU)以及三维精度分别为2.8mm、4.1mm、6.7mm和8.3mm,相对应的对流层ZTD平均精度为2.1mm。其次,实现GPS动态PPP定位实验,结果表明:平均精度在N、E、U方向和3D综合平均精度分别为1.2cm、1.4cm、3.6cm和4.0cm。相对应的GPS/GLONASS/BDS多系统组合动态PPP定位平均精度在N、E、U方向和3D综合平均精度分别为1.2cm、1.8cm、3.0cm和3.7cm。最后,实验发现,在电离层活动较强(电离层强闪烁)时,GPS单系统动态PPP最大误差绝对值在N方向、E方向和U方向能达到3.995、2.809和9.832m,而多系统GPS/GLONASS/BDS通过增加卫星数,能有效减小电离层闪烁带来的误差影响,三个方向最大误差绝对值分别为0.235、0.163和0.313m。因而表明,在电离层闪烁期间,对于GNSS用户来说,使用多系统GNSS能有效提高观测几何强度,从而有助于提高动态定位精度和稳定性。