基于单北斗系统的地壳形变监测性能分析

摘要

我国北斗卫星导航系统完成全球组网后，在地壳变形监测领域的高精度定位能力有待进行有效验证。基于中国地震科学实验场连续观测站的北斗三号（BDS-3）和全球定位系统（GPS）观测数据，经高精度数据解算，获取ITRF14参考框架下的坐标时间序列与三维速度场，通过对BDS-3和GPS两个系统的解算结果进行对比分析，发现：（1）利用BDS-3观测数据解算的水平向位置、速度场精度分别为～2 mm、～0.5 mm/a,这与利用GPS观测数据解算的结果基本相当；（2）两个系统得到的垂直方向位置精度均显著低于水平方向，为～7 mm,但二者无系统性差异；（3）在水平向速度场的东西分量，两系统的结果存在系统性偏差，差异最大值达到2.5 mm/a,主要原因为二者参考框架之间存在～1.5×10^-8的尺度参数差异。研究表明，BDS-3已经具备与GPS相当的地壳变形监测能力，能够为板块运动与地震预警研究提供可靠的数据支持。

关键词

北斗三号 / 精密差分定位 / 均方根误差 / 定位精度 / 速度精度

基金资助

甘肃省科技计划项目(24JRRA856,22JR5RA315); 国家自然科学基金项目(42174003)