建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 工程技术 Engineering and Technology 第45卷第21期 2018年11月
B D S 伪 距 单 点 定 位 算 法 研 究
魏 长 寿 ， 王 翔
(内蒙 古科 技 大 学矿 业与煤 炭 学院 ， 内蒙 古 包头 014010)
[摘 要 ]BDS现可为亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。通过研究 BDS伪距单点定位算法，并考虑了BDS混合星
座下的不同卫星位置计算方法，编程实现 了BDS伪距单点定位。研究成果显示，BDS伪距单点定位三维坐标精度优于20m， ， Y，z方向上的精度优于10m。研究验证 了BDS伪距单点定位的可用性，通过算法得到的伪距单点定位结果完全满足普通用户导
航定位所需的精度要求。
[关键词 ]BDS：伪距单点定位 ；程序设计 ；精度分析
[中图分类号 ]TN967．1：P228．4 [文献标志码 ]A [文章编号 ]i001—523X (2018)21—0081—02
R esearch of Point Positioning Algorithm using
Pseudorange 0f BDS
Wei Chang．shou，Wang Xiang
l Abstract J BDS can provide passive positioning，navigation，and timing services for the Asia Pacific region ． BDS pseud orange single point positioning algorithm has been studied in this paper，and the different calculation methods under the mixed conste11ation
have also been taken into account．Then，programming of BDS system pseudo range single point positioning，and making the positioning accuracy analysis．Results show that the BDS system precision of pseud orange single point positioning three—dimensional
coordinate is better than 20 meters，and the accuracy of direction，Y direction and Z direction are better than 1 0 meters ． This studv tested the pseud orange single point positioning availability of the BDS system，and the results through this algorithm fullv meet the
ordinary users’accuracy requirements for navigation．
【Keywords J BDS；pseudo range single point positioning：programming：accuracy analysis
北斗卫星导航系统 (简称 BDS)是我同自主建设、独立
运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球导航系统。
随着北斗卫星导航试验系统与北斗区域卫星导航系统的相
继建成，目前，其平面 定位精度优于 10m，测速精度优 于
0．2m／s，完全可以满足普通用户的定位需求。2012年12月27日，
北斗系统空间信号接口控制文件 (ICD)正式版正式公布，我
国具有独立自主产权的北斗二代卫星导航定位系统 已经具备
覆盖亚太地区的区域定位能力，可以为亚太地区提供无源定
位、导航、授时服务。
1 BDS概述
BDS由空间星座、地面控制和用户终端三大部分组成。
BDS的空间星座由5颗地球静止轨道 (GEO)卫星、27颗中
圆轨道 (MEO)卫星和3颗倾斜地球 同步轨道 (IGSO)卫星
组成。地面控制部分由若干主控站、注入站和监测站组成。用
户终端部分是指各类北斗用户终端，以及与其他卫星导航系
统兼容的终端，以满足不同领域和行业的应用需求。BDS采
用2000中国大地坐标系 (CGCS2000)，BDS的时间基准为北
斗时 (BDT)。
2 伪距单点定位原理
伪距观测的观测方程的实用形式如下 ：
： 可 (1) +c 一c s一( ) 一( )
式中 ： 为伪距观测值 ； 为接收机钟误差 ； s为卫星
钟误差 ；( 。 ) 为电离层误差改正数 ；( 。) 为对流层误差
改正数。
若测站的近似坐标为 ( 。 。，z。)，将式 (1)在 ( 。 。，z。)
收稿日期 ：2018_o8_o4
基金项目：内蒙古科技大学创新基金项目(2016QDL—S07)
作者简介 ：魏长寿 (198o__)，男，山东德州人，讲师，主要研究方
向为卫星定位导航，矿山开采沉陷。
处用一阶泰勒级数展开后可得线性化的观测方程如下 ：
= 一 一
一
一 ( ) 一( m。)
式中 ：一 一丁(V~-y o) ，一 (z i- z o) 。
3 BDS伪距单点定位算法
BDS可运用与 GPS伪距单点定位原理相同的原理进行定
位，但需对导航系统的信号频率、时间基准、坐标基准进行
重新设置。根据上述原则及伪距单点定位原理，现将 BDS伪
距单点定位算法叙述如下。
读取导航文件信息 ；读取观测值文件信息 ；给定待定点
的初始 (近似 )坐标 ( ，z) 和初始 (近似)的接收机钟差
I， ，可将这些值均设为0；提取一个历元的观测数据 ；选取该
历元第一颗卫星的观测值，假定其伪距为 P ，其中i=O；根据
所选观测值所属的卫星 PRN号和观测时间获取相应的卫星星
历数据 ，要求该星历数据的星历参考时刻 (TOE)距观测历元
时刻最近，因为北斗卫星的导航电文中的卫星基本导航信息
的更新周期为1h，所以满足观测时间与 TOE之差不大于O．5h
(3600 S)的星历数据即为最近的星历数据 ；计算近似
BDS伪距单点定位算法研究（论文）.pdf
