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我国BDS区域系统(BDS-2)已经于2012年底正式运行并开始向我国及周边区域提供导航定位和授时服务。目前,BDS正逐步由区域运行向全球拓展。2015年3月份以来已陆续发射5颗新一代BDS(BDS-3)试验卫星,重点对新型导航信号体制、星载氢原子钟、星间链路等技术开展在轨验证,目前已根据试验星验证结果基本固化了 BDS-3工作卫星的状态,并将于2017年夏季开始陆续发射BDS-3工作卫星。欧洲Galileo系统也已经于2016年12月15日正式提供初始运行能力,如今其在轨卫星数已达18颗。按照计划,BDS和Galileo均将于2020年实现全球组网。GNSS导航定位的精度、可用性以及可靠性很大程度上取决于导航信号的数据质量,因此观测数据质量分析是GNSS导航定位领域的关键问题之一。目前,虽然已有诸多学者对GPS、Galileo以及BDS-2等卫星导航系统的数据质量进行了较为深入的分析与评估,但是也存在一些问题需要解决:如对BDS-3试验星播发的导航信号(特别是新体制信号)的数据质量评估还不够充分;Galileo数据质量评估也多是基于 GIOVE(Galileo In-Orbit ValidationElement)和 IOV(In-Orbit-Validation)卫星,对 FOC(Full Operational Capability)卫星的数据质量评估还基本没有开展,因而无法体现目前Galileo的数据质量等。基于此,本文旨在深入研究GNSS观测数据质量的评估指标和方法,并在此基础上对BDS-3试验星和Galileo的数据质量开展全面细致的评估与分析,以期为BDS/Galileo的系统建设及应用提供参考。本文的主要工作和研究成果如下:(1)较为系统地总结了目前BDS系统和Galileo系统的发展概况;重点阐述了 BDS-3试验星和Galileo卫星的信号频率、调制方式等信号特征;最后介绍了 BDS与Galileo的时间系统与坐标系统。(2)深入研究了 GNSS观测数据质量的评估指标和方法,形成了一套较为全面、可靠的GNSS导航信号数据质量评估与分析方案,研制了相应的GNSS观测数据质量分析与评估软件,可开展信噪比、伪距多路径、相位多路径、双差残差、单差残差、非差观测值精度以及单点定位和相对定位等多方面的评估,进而为GNSS数据质量分析和评估提供参考。(3)利用实测数据系统评估了 BDS-3试验星与Galileo卫星各频率信号的信噪比和伪距/相位多路径特性。结果表明:①对于BDS-3试验星播发的B1I、B3I、B1C、B2a以及B2b信号,B3I信噪比最高,B1C信噪比最低,B1I、B2a以及B2b信号的信噪比差异较小;对Galileo而言,E5的信噪比最高,E1、E5a以及E5b其次且基本相当;对BDS-3和Galileo的各个重叠频率(B1C/B2a/B2b与E1/E5a/E5b),Galileo的信噪比都比BDS-3高;②BDS-3试验星B1C的伪距多路径最大,其次为B1I,B2a、B2b以及B31则相对最小;对于Galileo,伪距多路径从大到小分别为E1、E5b、E5a、E5;对BDS-3和Galileo的各个重叠频率,BDS-3伪距多路径都比Galileo小;③对BDS-3试验星和BDS-2的相同频率(B1I/B3I),BDS-3试验星的伪距多路径较BDS-2小;④BDS-3试验星各频点的相位多路径约为1.4mm,与Galileo相当,但优于BDS-2和GPS;⑤相较于BDS-2,伪距多路径组合中不存在明显的与高度角相关的伪距偏差,三频相位组合中不存在明显的系统性偏差IFCB。(4)利用单差残差和双差残差评估分析了 BDS-3试验星和Galileo相位与伪距观测值的精度,并开展了伪距单点定位及相对定位性能评估。数据处理结果表明:①对于BDS-3试验星,B1C双差残差最大,B1I其次,B3I、B2a以及B2b信号间的差异较小;对于BDS-3试验星和Galileo的重叠频率信号,Galileo双差残差比BDS-3试验星小;整体上而言,Galileo单差残差和非差观测值精度优于BDS-2和GPS;②对于BDS-3试验星和BDS-2的相同频率信号,BDS-3试验星的双差残差优于BDS-2;③在单点定位和短基线相对定位方面,无论是BDS-2单系统还是BDS-2/Galileo组合系统,加入BDS-3试验星后,定位精度均有所提高;④Galileo单点定位和短基线相对定位精度较BDS-2差,这主要是因为Galileo可观测卫星数较少,空间几何结构较差;当Galileo与BDS-2进行组合定位时,定位精度得到显著提高。