楚彬, 姜卫平, 李宸雨, 刘天骏, 刘洋, 陈华

楚彬, 姜卫平, 李宸雨, 刘天骏, 刘洋, 陈华. 2026年北斗导航卫星更新维护操作对空间信号测距误差和单点定位影响分析[J]. 武汉大学学报 ( 信息科学版), 2026, 51(10): 2092-2104.（CHU Bin, JIANG Weiping, LI Chenyu, LIU Tianjun, LIU Yang, CHEN Hua. Impact of BeiDou Navigation Satellite Update and Maintenance Operations in 2026 on Signal-in-Space Ranging Error and Single Point Positioning[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2026, 51(10): 2092-2104. ）

DOI：10.13203/j.whugis20260386

为提升卫星导航系统服务性能和运行稳定性，导航卫星需要开展在轨的更新维护。然而，卫星在轨升级和维护可能会影响卫星广播轨道和钟差精度，进而影响空间信号质量和用户端定位的可靠性。对2026年4月北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system，BDS）部分倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星更新维护操作进行研究。基于2026年3月—6月的广播星历和全球分布的15个测站观测数据，采用武汉大学国际GNSS服务实时分析中心提供的快速精密轨道和精密钟差产品作为参考，系统分析了BDS更新维护对空间信号测距误差（signal-in-space ranging error，SISRE）、伪距单点定位（single point positioning，SPP）精度和位置精度因子（position dilution of precision，PDOP）的影响。结果表明，在更新维护前，卫星轨道误差和钟差误差整体稳定，轨道径向、切向、法向3个方向误差与钟差误差均方根（root mean square，RMS）分别为0.175 m、0.261 m、0.204 m与0.828 m；在更新维护时间段内，参与维护卫星广播星历钟差和轨道径向出现明显跳变，仅轨道SISRE升至1 m以上，综合SISRE受钟差异常影响出现数十米量级突增，其中C38和C44卫星峰值分别约为58 m和64 m。维护结束后，卫星的SISRE恢复至维护前的数值，约为0.75 m。此外，全球可见卫星数量和PDOP变化统计分析表明，由于部分BDS-2卫星退役，更新维护后全球平均可见BDS卫星数由11.61颗减少至9.64颗，平均减少约1.97颗；全球平均PDOP由1.92增大至2.13，平均增加约0.21。基于全球15个测站的SPP数据评估发现，BDS-3系统更新维护期间，定位性能出现阶段性下降，定位精度RMS由1.5 m变化到2.2 m，维护完成后，SPP定位精度恢复至正常水平。进一步深入分析2026年4月BDS-3卫星更新维护对SISRE及用户定位性能的影响，研究结果可为BDS-3系统运行状态分析、性能监测及其导航定位应用提供参考。