星载原子钟作为导航卫星的时间基准,其性能直接影响GNSS的导航、定位和授时服务.采用德国地学中心(GFZ)提供的多系统精密钟差产品,对GNSS卫星钟时域性能和中长期(τ=10 000 s)稳定性进行分析,并提出了基于重叠采样的自相关法对卫星钟噪声进行识别.结果表明,稳定性方面,BDS氢钟、Galileo氢钟和GPSⅢ-A铷钟性能相当且优于其他类型的卫星钟,GLONASS卫星钟存在略微老化的现象,而BDS与Galileo在轨卫星钟进入稳定运行期.噪声特性方面,BDS与Galileo卫星钟主要受3种调频噪声的影响,GPS铷钟主要受调频白噪声、调相闪烁噪声和调相白噪声的影响,GPSIIF铯钟和GLONASS铯钟主要受调频白噪声的影响,提出的基于重叠采样的自相关法能准确识别受相对频率漂移影响较小的GPS和GLONASS卫星钟噪声.

首先采用国际上通用的德国地学中心(GFZ)与武汉大学(WHU)精密产品,对GNSS精密卫星轨道和精密钟差产品精度进行初步评估;然后基于WHU精密轨道和钟差产品对18个分布于东半球的MGEX地面站进行多系统定位测试,同时也对BDS的B1 I/B3 I与B1 C/B2 a两组新、旧频点的精密单点定位性能进行对比分析.结果表明:1)四大导航系统(GPS、GLONASS、BDS、Galileo)的卫星轨道产品精度均在cm级,精密钟差内符合精度均优于0.1 ns,北斗三号(BDS-3)卫星钟精度相比北斗二号(BDS-2)有显著提升.2)亚太地区BDS的定位精度优于其他3个系统;在其他地区,GPS定位精度最优(与Galileo基本相当),优于BDS和GLO-NASS的定位结果.3)BDS PPP平均收敛时间静态模式约为50.33 min、动态模式约为77.83 min,收敛速度略低于GPS、Galileo,优于GLONASS.4)B1C/B2a与B1I/B3I双频消电离层组合PPP定位性能基本相当.