The performance of bds relative positioning usage with real observation data

Abstract

With the first phase of COMPASS/BeiDou-2 (BDS) completed, the assessment of positioning performance and the characterization of its system are analyzed and presented. Pseudo-range and carrier phase measurements modulated on B1 and B2 have been collected in Shanghai, from 00:00 to 24:00 on 28 December, 2012. Compared with GPS, visibility and measurement quality of BDS's GEO, IGSO and MEO satellites are analyzed. DOP during the whole orbital period is also analyzed the results demonstrate that BDS's HDOP is better than GPS's one, but VDOP opposite. Furthermore, the result of positioning is also presented and analyzed. Short baselines are estimated by standalone BDS and GPS's carrier phase measurement, respectively, using 48 segmentations of observations during a whole day (24 hours, each segmentation, is about 30 minutes observation). The analysis of static relative positioning demonstrates that BDS could achieve to millimeter level, corresponding to GPS. Kinematic result is produced by double differenced carrier phase observations with the ambiguities fixed under the constraint of precise short baseline.The result shows that the centimeter accuracy could be achieved. When comparing the results of kinematic baseline solutions, performance of BDS is worse than GPS on North and Up components, but oppositely on the component of East in the kinematic baseline processing. Keywords: Global Positioning Navigation System; BDS; Navigation Satellite Constellation; Baseline Accuracy RESUMO Com a primeira fase do Sistema COMPASS/BeiDou-2 (BDS) finalizada, este trabalho analisa e apresenta uma avaliação do desempenho do posicionamento e caracterização do BDS. O principal objetivo deste trabalho é comparar o desempenho do BDS em relação ao GPS em termos de acurácia (posicionamento estático e cinemático), Diluição da Precisão (Dilution of Precision -DOP, i.e., HDOP e VDOP), e visibilidade e qualidade das medidas para os satélites GEO, IGSO e MEO do BDS. Para alcançar este objetivo, coletou-se as pseudodistâncias e medidas de fase da onda portadora, modulada em B1 e B2, em uma estação localizada em Xangai durante o período de 00:00 até 24:00 no dia 28 de dezembro de 2012. Estimou-se uma linha de base curta através de medidas de fase da onda portadora durante um período de 24 horas com 48 segmentos de observações (a duração de cada segmento foi de aproximadamente 30 minutos). Os resultados do posicionamento cinemático foram obtidos a partir da dupla diferença de fase com as ambiguidades fixadas através da injunção de uma linha de base curta (precisa). De forma geral, os resultados das analises do posicionamento relativo estático mostram que o BDS alcança uma acurácia ao nível do milímetro o que é equivalente ao GPS. No caso do posicionamento cinemático, uma acurácia centimétrica é alcançada mostrando que o desempenho do BDS é melhor para a componente este, entretanto, o contrário para as outras componentes, i.e., oeste e vertical. Assim, pode-se concluir que para um pior cenário, a acurácia do BDS coincide com a do GPS ao ...