高鐵CPⅡ控制網BDS/GPS快速測量對比試驗分析

李 進,馮 威,潘佩芬,黃丁發

(1.西南交通大學地球科學與環境工程學院,成都 611756；2.中國鐵道科學研究院集團有限公司電子計算技術研究所,北京 100081)

引言

近年來，我國鐵路的改革與發展已取得舉世矚目的成就，高速鐵路成為了我國的亮麗名片。隨著“八縱八橫”高鐵網建設的全面展開，截至2021年底，我國高速鐵路運營里程已超過4萬km[1]。TB 10601—2009《高速鐵路工程測量規范》[2](以下簡稱“《規范》”)是高鐵建設、維護、運營的保障，當前GNSS技術已在高速鐵路控制測量中被廣泛應用。2020年7月31日，新一代北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)開始正式服務于全球[3-4]，豐富了GNSS多星座的組成，為高速鐵路控制測量提供了更好的觀測基礎[5-6]。因此，有必要通過縮短《規范》中所要求的觀測時長來提高GNSS高速鐵路控制測量的作業效率，而將觀測時長縮短為多長能滿足《規范》中GPS要求時長所達到的精度，成為當前亟待研究與探索的課題。

目前，已有學者對BDS/GPS解算模型進行了研究，ODOLINSKI等[7-10]利用GNSS觀測數據研究了GPS/BDS短基線相對定位，結果表明短距離情況下BDS定位精度及可靠性與GPS相當，融合GPS+BDS定位精度優于任一單系統；呂金浩等[11-13]對BDS和GPS相對定位精度分析發現，BDS衛星幾何分布強度不如GPS，定位精度稍遜于GPS，BDS/GPS組合系統的定位精度和穩定性要比單一系統更優；王陽[14]等定量分析了觀測時長對短基線解算精度的影響，4 h觀測時長下的解算精度優于10 mm；周樂韜[15]等分別通過實測數據對BDS-2和仿真數據對BDS-3相對定位精度分析發現，BDS-2在其服務區內精度總體上與GPS相當，BDS-3在亞太地區定位精度高于GPS；……