Modeling and Performance Evaluation of Galileo High Accuracy Service

GUO Fei; LI Xingyu; YANG Yan; ZHANG Xiaohong

doi:10.13203/j.whugis20240255

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Modeling and Performance Evaluation of Galileo High Accuracy Service

Geodesy and Survey Engineering | 更新时间：2026-11-05

- Modeling and Performance Evaluation of Galileo High Accuracy Service
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 4, Pages: 668-678(2026)
- 作者机构：
  
  1.武汉大学测绘学院，湖北武汉，430079
  2.武汉大学中国南极测绘研究中心，湖北武汉，430079
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20240255
  CLC： P228
- Received：12 July 2025，
  
  Published：05 April 2026
- 稿件说明：
移动端阅览
郭斐,李星宇,杨颜，等.Galileo高精度定位服务方法及性能评估[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(4):668-678.

GUO Fei,LI Xingyu,YANG Yan,et al.Modeling and Performance Evaluation of Galileo High Accuracy Service[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(4):668-678.
郭斐,李星宇,杨颜，等.Galileo高精度定位服务方法及性能评估[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(4):668-678. DOI：10.13203/j.whugis20240255

GUO Fei,LI Xingyu,YANG Yan,et al.Modeling and Performance Evaluation of Galileo High Accuracy Service[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(4):668-678. DOI：10.13203/j.whugis20240255

摘要

伽利略（Galileo）高精度定位服务（high accuracy service，HAS）通过星基E6b信号或互联网向全球用户免费播发Galileo和GPS双系统的轨道、钟差和码偏差改正数，为全球实时精密单点定位（precise point positioning，PPP）提供了新的途径。描述了HAS信息的解码与改正数应用方法，并基于E6b播发的星基增强改正信息分析了HAS服务的可用性，评估了卫星轨道和钟差改正数的精度。选取全球均匀分布的13个测站，从不同区域对比分析了静态、仿动态场景下的HAS PPP定位性能，并在中国湖北省武汉地区开展了真实动态实验。结果表明：Galileo和GPS卫星的平均可用性高达98.9%和94.4%，轨道一维均方根误差分别为0.062 m和0.066 m，钟差的标准差分别为0.14 ns和0.23 ns，较广播星历精度提升显著；HAS PPP可以达到静态厘米级，仿动态水平厘米级、高程1~2 dm，真实动态1~4 dm的定位精度，且定位性能与测站区域分布密切相关。

Abstract

Objectives

The Galileo high accuracy service (HAS) transmits precise orbit

clock and code bias products of the Galileo and GPS dual systems to users worldwide for free through satellite-based E6b signal or the Internet

offering a new approach for global real-time precise point positioning (PPP). Due to the fact that Galileo has been formally providing HAS for a relatively brief period

there is still little research about exploring service consistency on a global scale and PPP performance in real dynamic environments.

Methods

The decoding method of HAS message

the usage of corrections and the PPP process were explored and described. The availability and accuracy of orbit and clock offset were comprehensively analyzed using satellite-broadcast HAS data. Thirteen multi-GNSS experiment (MGEX) stations in different regions were selected for comparison and analysis of HAS PPP performance in static and simulated kinematic modes. Additionally

a real dynamic test of HAS PPP was conducted in the Wuhan region for a more comprehensive evaluation of positioning performance.

Results

The results show that the Galileo and GPS satellite corrections have high average availabilities of 98.9% and 94.4%

respectively. Compared with the final satellite products of Wuhan University (WHU)

the one-dimensional root mean square error (1D RMSE) of the Galileo and GPS satellite orbit products are 0.062 m and 0.066 m

respectively. Additionally

the standard deviations (STD) of the clock errors are reported as 0.14 ns for Galileo and 0.23 ns for GPS

respectively. Those indicate a significant enhancement in accuracy compared to the broadcast ephemeris. Experimental results demonstrate that the HAS PPP solution achieves centimeter-level positioning accuracy in static scenarios. In simulated kinematic mode

HAS PPP maintains horizontal positioning precision at the centimeter level while exhibiting vertical accuracy ranging from 1 to 2 dm. The positioning accuracy of real dynamic mode can achieve 1 to 4 dm level. GPS error is slightly higher

but can still meet sub-meter positioning requirements of HAS. The convergence time and elevation errors of the positioning initial phase are influenced significantly by the region distribution of stations.

Conclusions

Overall

thanks to the high accuracy of the orbit and clock corrections

HAS can effectively meet the demand for real-time precise positioning. The HAS PPP accuracy and convergence performance will be further improved in the future with the development of HAS Phase 2.

关键词

Keywords

references

GNSS Supervisory Authority . Galileo High Accuracy Service： Service Definition Document （HAS SDD） ：Issue 1.0，January 2023 ［EB/OL］.（ 2023-01-10 ）［ 2024-05-10 ］. https：//www.gsc-europa.eu/sites/default/files/sites/all/files/Galileo-HAS-SDD_v1.0.pdf https://www.gsc-europa.eu/sites/default/files/sites/all/files/Galileo-HAS-SDD_v1.0.pdf .

季锐，刘长建，王敏，等 . Galileo高精度定位服务初始服务性能评估［J］. 大地测量与地球动力学， 2024 ， 44 （ 1 ）： 21 - 26 .

JI Rui ， LIU Changjian ， WANG Min ， et al . Performance Evaluation of the Initial Service of Galileo High Accuracy Service ［J］. Journal of Geodesy and Geodynamics ， 2024 ， 44 （ 1 ）： 21 - 26 .

FERNANDEZ-HERNANDEZ I ， CHAMORRO-MORENO A ， CANCELA-DIAZ S ， et al . Galileo High Accuracy Service： Initial Definition and Performance ［J］. GPS Solutions ， 2022 ， 26 （ 3 ）： 65 .

NACIRI N ， YI D ， BISNATH S ， et al . Assessment of Galileo High Accuracy Service （HAS） Test Signals and Preliminary Positioning Performance ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 27 （ 2 ）： 73 .

HADAS T ， KAZMIERSKI K ， KUDŁACIK I ， et al . Galileo High Accuracy Service in Real-Time PNT， Geoscience and Monitoring Applications ［J］. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters ， 2024 ， 21 ： 8000905 .

SENNI T ， FERNANDEZ-HERNANDEZ I ， CANCELA S . Evaluation of the Hungarian Algorithm for Optimal Transmission of the Galileo HAS Message from Multiple Satellites ［C］// International Conference on Localization and GNSS ， Tampere， Finland ， 2022 .

TIMOTE C C ， JUAN J M ， SANZ J ， et al . Ionospheric Corrections Tailored to Galileo HAS： Validation with Single-Epoch Navigation ［J］. GPS Solutions ， 2024 ， 28 （ 2 ）： 93 .

CHAMORRO A ， ROCAMORA J ， CANCELA S ， et al . Achieving Sub-Decimeter Accuracy with the Galileo High Accuracy Service： Results from GMV’s HAS Positioning Engine ［J］. Engineering Proceedings ， 2023 ， 54 （ 1 ）： 10 .

MARTINI I ， SUSI M ， CUCCHI L ， et al . Galileo High Accuracy Service Performance and Anomaly Mitigation Capabilities ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 28 （ 1 ）： 25 .

PINTOR P ， LOPEZ-MARTINEZ M ， GONZALEZ E ， et al . Testing Galileo High-Accuracy Service （HAS） in Marine Operations ［J］. Journal of Marine Science and Engineering ， 2023 ， 11 （ 12 ）： 2375 .

MAO F Y ， LOU Y D ， GENG C J ， et al . Evaluation of Timing and Time Transfer with PPP Using Galileo High Accuracy Service ［J］. Measurement ， 2024 ， 226 ： 114152 .

丁尧，方荣新，陈国，等 . Galileo高精度定位服务的空间信号误差及精密单点定位评估［J］. 全球定位系统， 2024 ， 49 （ 3 ）： 1 - 9 .

DING Yao ， FANG Rongxin ， CHEN Guo ， et al . Spatial Signal Error and Precise Point Positioning Evaluation of Galileo High Accuracy Service ［J］. GNSS World of China ， 2024 ， 49 （ 3 ）： 1 - 9 .

ZHOU P Y ， XIAO G R ， DU L . Initial Performance Assessment of Galileo High Accuracy Service with Software-Defined Receiver ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 28 （ 1 ）： 2 .

HAUSCHILD A ， MONTENBRUCK O ， STEIGENBERGER P ， et al . Orbit Determination of Sentinel-6A Using the Galileo High Accuracy Service Test Signal ［J］. GPS Solutions ， 2022 ， 26 （ 4 ）： 120 .

DE BLAS F J ， VÁZQUEZ J ， HERNÁNDEZ C ， et al . The Galileo High Accuracy Service （HAS）： A Pioneer Free-of-Charge Global Precise Positioning Service ［C］// The 36th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation ， Denver， Colorado， USA， 2023 .

FERNÁNDEZ-HERNÁNDEZ I ， SENNI T ， BORIO D ， et al . High-Parity Vertical Reed-Solomon Codes for Long GNSS High-Accuracy Messages ［J］. Navigation ， 2020 ， 67 （ 2 ）： 365 - 378 .

FERNANDEZ-HERNANDEZ I ， HIROKAWA R ， RIJMEN V ， et al . PPP/PPP-RTK Message Authentication ［C］// The 34th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation ， Online ， 2021 .

WÜBBENA G ， SCHMITZ M ， BAGGE A . Real-Time GNSS Data Transmission Standard RTCM 3.0 ［C］// IGS workshop ， Darmstadt，Germany ， 2006 .

HIROKAWA R ， FERNÁNDEZ-HERNÁNDEZ I . Open Format Specifications for PPP/PPP-RTK Services： Overview and Interoperability Assessment ［C］// The 33rd International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation ， Online ， 2020 .

苏春阳，舒宝，郑蕾，等 . GPS/BDS实时SSR产品质量评估及其PPP性能分析［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2025 ， 50 （ 4 ）： 714 - 726 .

SU Chunyang ， SHU Bao ， ZHENG Lei ， et al . Quality Evaluation and PPP Performance Analysis of GPS/BDS Real-Time SSR Products ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2025 ， 50 （ 4 ）： 714 - 726 .

VANA S ， AGGREY J ， BISNATH S ， et al . Analysis of GNSS Correction Data Standards for the Automotive Market ［J］. Navigation ， 2019 ， 66 （ 3 ）： 577 - 592 .

SARWATE D V ， SHANBHAG N R . High-Speed Architectures for Reed-Solomon Decoders ［J］. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration Systems ， 2001 ， 9 （ 5 ）： 641 - 655 .

BORIO D ， SUSI M ， GIOIA C . GHASP： A Galileo HAS Parser ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 27 （ 4 ）： 197 .

HORST O ， KIRKKO-JAAKKOLA M ， MALKAMÄKI T ， et al . HASlib： An Open-Source Decoder for the Galileo High Accuracy Service ［C］// The 35th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation ， Denver， Colorado，USA， 2022 .

PROL F S ， KIRKKO-JAAKKOLA M ， HORST O ， et al . Enabling the Galileo High Accuracy Service with Open-Source Software： Integration of HASlib and RTKLIB ［J］. GPS Solutions ， 2024 ， 28 （ 2 ）： 71 .

MONTENBRUCK O ， STEIGENBERGER P ， HAUSCHILD A . Broadcast Versus Precise Ephemerides： A Multi-GNSS Perspective ［J］. GPS Solutions ， 2015 ， 19 （ 2 ）： 321 - 333 .

李宗义，汪亮，王宁波，等 . CAS实时轨道和钟差产品的性能评估及完好性支持信息估计［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2025 ， 50 （ 9 ）： 1825 - 1837 .

LI Zongyi ， WANG Liang ， WANG Ningbo ， et al . Performance Assessment and Integrity Support Information Estimation of CAS Real-Time Orbits and Clocks Products ［J］. Geomatics and Information Scien‑ce of Wuhan University ， 2025 ， 50 （ 9 ）： 1825 - 1837 .

王天润，袁德宝，李允钊，等 . 不同IGS分析中心BDS-3实时精密轨道和钟差产品精度评估［J］. 大地测量与地球动力学， 2024 ， 44 （ 5 ）： 461 - 467 .

WANG Tianrun ， YUAN Debao ， LI Yunzhao ， et al . Evaluation of Real-Time Precise Orbit and Clock Products for BDS-3 from Different IGS Analysis Centers ［J］. Journal of Geodesy and Geodynamics ， 2024 ， 44 （ 5 ）： 461 - 467 .

ZHANG R Z ， TU R ， LU X C ， et al . Initial and Comprehensive Analysis of PPP Time Transfer Based on Galileo High Accuracy Service ［J］. GPS Solutions ， 2024 ， 28 （ 2 ）： 94 .

刘路，郭金运，周茂盛，等 . GNSS广播星历轨道和钟差精度分析［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2022 ， 47 （ 7 ）： 1122 - 1132 .

LIU Lu ， GUO Jinyun ， ZHOU Maosheng ， et al . Accuracy Analysis of GNSS Broadcast Ephemeris Orbit and Clock Offset ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2022 ， 47 （ 7 ）： 1122 - 1132 .

CARLIN L ， HAUSCHILD A ， MONTENBRUCK O . Precise Point Positioning with GPS and Galileo Broadcast Ephemerides ［J］. GPS Solutions ， 2021 ， 25 （ 2 ）： 77 .

杨宇飞，杨元喜，徐君毅，等 . 低轨卫星对导航卫星星座轨道测定的增强作用［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2020 ， 45 （ 1 ）： 46 - 52 .

YANG Yufei ， YANG Yuanxi ， XU Junyi ， et al . Navigation Satellites Orbit Determination with the Enhancement of Low Earth Orbit Satellites ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2020 ， 45 （ 1 ）： 46 - 52 .

NIELL A E . Global Mapping Functions for the Atmosphere Delay at Radio Wavelengths ［J］. Journal of Geophysical Research： Solid Earth ， 1996 ， 101 （ B2 ）： 3227 - 3246 .

麻智鑫 . 高纬度地区GNSS多系统定位性能对比分析［J］. 矿山测量， 2021 ， 49 （ 4 ）： 88 - 92 .

MA Zhixin . Comparative Analysis of GNSS Multi-System Positioning Performance in High Latitude Areas ［J］. Mine Surveying ， 2021 ， 49 （ 4 ）： 88 - 92 .

杨元喜，徐君毅 . 北斗在极区导航定位性能分析［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2016 ， 41 （ 1 ）： 15 - 20 .

YANG Yuanxi ， XU Junyi . Navigation Performance of BeiDou in Polar Area ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2016 ， 41 （ 1 ）： 15 - 20 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Performance Comparison and Analysis of ILS and BIE Algorithms for PPP with Phase Ambiguity Resolution

A Method for Estimating Ionospheric Power Spectral Density in BDS Undifferenced and Uncombined PPP

Fixing PPP Ambiguity for Low-Cost Receivers with an Improved Robust Model

Positioning Performance Analysis of Indoor Networks of Range-Based Reference Stations

Assessment of Position Performance of BDS for Space Application Based on FY‑3D Satellite

Related Author

CAO Chao

SONG Jiaming

WANG Hu

LIU Zhiqiang

XU Zongqiu

ZHANG Hongyang

XU Yantian

LI Jun

Related Institution

Chinese Academy of Surveying and Mapping

Intelligent Sensing Technology Innovation Research Institute, Hohai University

School of Earth Sciences and Engineering, Hohai University

China Construction First Group Corporation Limited

Chinese Academy of Surveying and Mapping Science

AI问答

⁰