基于中国大规模多系统基准站网的北斗坐标框架初始实现与精化方法研究

The coordinate frame is very important to the global navigation satellite system. The construction of the independent BDS coordinate frame is the basic condition for the high-precision orbit determination and positioning and efficient application of BDS. However, our country has not yet established a global dynamic earth coordinate frame. This project aims to achieve the urgent needs to change the coordinate frame construction method from using GPS to BDS. In the project, we propose to use the GNSS data of the navigation and positioning reference stations which can observe multiple satellite systems in China, studies the initial realization method of BDS coordinate frame, and the correlation between the coordinate frame and the precision orbit error, the BDS & GPS systematic deviation model and its influence on the refinement of the coordinate frame, establishment of coordinate frame considering non-linear motion, and provide the theoretical basis and the data result support for the final construction of the BDS coordinate frame. This study can solve the problem that China's coordinate frame construction method depends on others', and meets the urgent needs of national defense security and the demand for increasing high-precision location service.

坐标框架对卫星导航系统至关重要，独立自主的北斗坐标框架的构建是北斗精准定轨定位和高效应用的基础条件，但我国目前尚未建立全球性的动态地球坐标框架。本项目瞄准实现我国坐标框架构建技术从GPS向北斗转变的迫切需求，拟利用全国兼容多卫星系统的卫星导航定位基准站GNSS观测数据，研究北斗坐标框架初始实现的理论方法、框架初始实现与精密轨道误差相关性、北斗/GPS系统偏差模型及其对坐标框架精化影响、顾及非线性运动的框架构建等关键技术方法，为最终构建北斗坐标框架提供理论方法基础和数据成果支撑。该研究对于解决我国坐标框架受制于人问题，以及满足我国迫切的国防安全需求和日益增长的高精度位置服务的需求具有重要基础意义。

1.项目背景.坐标框架对卫星导航系统至关重要，独立自主的北斗坐标框架的构建是北斗精准定轨定位和高效应用的基础条件，但我国目前尚未建立全球性的动态地球坐标框架。.2.主要研究内容.本项目瞄准实现我国坐标框架构建技术从GPS向北斗转变的迫切需求，利用全国兼容多卫星系统的2000多个卫星导航定位基准站的GNSS观测数据，研究北斗坐标框架初始实现的理论方法、框架初始实现与精密轨道误差相关性、北斗/GPS系统偏差模型及其对坐标框架精化影响、顾及非线性运动的框架构建等关键技术方法，为最终构建北斗坐标框架提供理论方法基础和数据成果支撑。.3.重要成果.利用国家站双模数据、部分国际IGS MGEX站以及IGS框架站进行精密数据处理，得到高精度（mm级）的站点坐标；基于MGEX站和均匀分布的国家站数据资源，定量分析站点网型分布对北斗精密定轨精度影响并选取最优分布，解算北斗高精度卫星轨道和钟差产品。完成了国家基准站网形分布对北斗精密定轨精度影响研究、全国卫星导航定位基准站网构建北斗坐标框架研究、基于中国国家基准站的北斗和GPS定位误差分析、北斗坐标框架初步评估以及相关论文成果8篇。.4. 关键数据及其科学意义.该研究对于解决我国坐标框架受制于人问题，以及满足我国迫切的国防安全需求和日益增长的高精度位置服务的需求具有重要基础意义，突破了基于我国北斗卫星导航系统构建北斗坐标框架的关键技术，解决了基于国家双模基准站的北斗坐标框架初始实现的理论方法、框架初始实现与精密轨道误差相关性、北斗/GPS系统偏差模型及其对坐标框架精化影响、顾及非线性运动的框架构建等关键问题，提出了利用自主的北斗卫星导航系统和国家基准站建立高精度坐标框架的理论方法，完成了项目研究目标。