Progress in GNSS Data Processing for Global Rapid Centimeter-Level Services

GU Shengfeng; ZHU Jiaxi; MAO Feiyu; GUO Jing; GUO Jiang; XU Xiaolong; QU Moyu; GUO Rongxin; GONG Xiaopeng; DAI Xiaolei; GENG Jianghui; LOU Yidong; ZHAO Qile

doi:10.13203/j.whugis20260351

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Progress in GNSS Data Processing for Global Rapid Centimeter-Level Services

Geodesy and Survey Engineering | 更新时间：2026-10-15

- Progress in GNSS Data Processing for Global Rapid Centimeter-Level Services
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 11, Pages: 2263-2274(2026)
- 作者机构：
  
  1.武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北珞珈实验室，湖北武汉,430079
  2.国际计量局,巴黎塞夫勒,92310
  3.中国科学院精密测量科学与技术创新研究院精密大地测量与定位全国重点实验室,湖北武汉,430077
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20260351
  CLC： P228
- Received：18 September 2026，
  
  Published：05 November 2026
- 稿件说明：
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辜声峰,朱家熹,毛飞宇，等.面向全球快速厘米级服务的GNSS数据处理研究进展[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(11):2263-2274.

GU Shengfeng,ZHU Jiaxi,MAO Feiyu,et al.Progress in GNSS Data Processing for Global Rapid Centimeter-Level Services[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(11):2263-2274.
辜声峰,朱家熹,毛飞宇，等.面向全球快速厘米级服务的GNSS数据处理研究进展[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(11):2263-2274. DOI：10.13203/j.whugis20260351

GU Shengfeng,ZHU Jiaxi,MAO Feiyu,et al.Progress in GNSS Data Processing for Global Rapid Centimeter-Level Services[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(11):2263-2274. DOI：10.13203/j.whugis20260351

摘要

北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system，BDS）是国家重要的时空信息基础设施，高精度定位与授时正逐步成为基础时空服务能力，实时精密产品是全球快速厘米级服务的重要支撑。随着实时高精度定位由传统精密单点定位（precise point positioning，PPP）向PPP-AR（PPP-ambiguity resolution）发展，利用相位偏差产品实现模糊度固定、加快定位收敛已成为实时精密服务的重要发展方向。系统介绍了武汉大学国际GNSS服务组织（international GNSS service，IGS）实时分析中心多GNSS实时精密产品处理模型与算法研究进展，重点阐述实时精密定轨、高稳定星地钟协同时间基准维持与协调世界时（coodinated universal time，UTC）溯源等关键方法，并在轨道、钟差产品基础上新上线多频相位偏差产品，支撑实时PPP-AR快速模糊度固定。产品评估结果表明，GPS、GLONASS、Galileo和BDS中地球轨道卫星实时轨道三维均方根分别为2.4、4.6、3.8和4.9 cm；UTC(

)频率驾驭使GPS、BDS-3和Galileo的UTC时间传递误差标准差分别降低58.4%、32.8%和76.2%；BDS-3多频相位偏差具有良好的连续性和稳定性。全球测站GPS/Galileo/BDS-3联合PPP-AR实验表明，初始化150 s后，水平和高程误差分别降至3.6 cm和9.9 cm，95%样本误差分别优于3.9 cm和8.6 cm。武汉大学IGS实时分析中心已形成涵盖轨道、钟差和信号偏差的多GNSS实时精密产品体系，实现了由PPP厘米级定位向PPP-AR快速厘米级定位服务拓展。

Abstract

BeiDou is an important national spatiotemporal information infrastructure

and high-precision positioning and timing are becoming fundamental spatiotemporal services. Real-time precise products are essential for global rapid centimeter-level positioning. With the development from conventional precise point positioning (PPP) to PPP with ambiguity resolution (PPP-AR)

phase-bias products have become increasingly important for ambiguity fixing and fast convergence. This paper systematically presents the recent progress of multi-GNSS real-time precise product processing at the Wuhan University international GNSS service (IGS) real-time analysis center

focusing on real-time precise orbit determination

highly stable satellite-ground clock coordination and coodinated universal time (UTC) traceability

and newly introduced multi-frequency phase-bias products for real-time PPP-AR. Evaluation results show that the three-dimensional root mean square errors of real-time orbits for GPS

GLONASS

Galileo

and BDS medium earth orbit satellites are 2.4

4.6

3.8

and 4.9 cm

respectively. UTC(

)-based frequency steering reduces the standard deviati

on of UTC time-transfer errors for GPS

BDS-3

and Galileo by 58.4%

32.8%

and 76.2%

respectively. BDS-3 multi-frequency phase-bias products show good continuity and stability. Global GPS/Galileo/BDS-3 PPP-AR tests show that

after 150 s of initialization

horizontal and vertical errors reach 3.6 cm and 9.9 cm

with 95% of samples better than 3.9 cm and 8.6 cm. The IGS analysis center at Wuhan University has established a multi-GNSS real-time precise product system covering orbit

clock

and signal-bias products

extending real-time services from centimeter-level PPP to rapid centimeter-level PPP-AR.

关键词

Keywords

references

陈秀德，刘惠，蔚保国，等 . 北斗/GNSS广域精密定位技术与服务：现状与展望［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2025 ， 50 （ 3 ）： 413 - 429 .

CHEN Xiude ， LIU Hui ， YU Baoguo ， et al . BeiDou/GNSS Wide-Area Precise Positioning Technology and Service： Current Situation and Prospects ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2025 ， 50 （ 3 ）： 413 - 429 .

施闯，辜声峰，楼益栋，等 . 广域实时精密定位与时间服务系统［J］. 测绘学报， 2022 ， 51 （ 7 ）： 1206 - 1214 .

SHI Chuang ， GU Shengfeng ， LOU Yidong ， et al . Real-Time Wide-Area Precise Positioning and Precise Timing Service System ［J］. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica ， 2022 ， 51 （ 7 ）： 1206 - 1214 .

党亚民，蒋涛，杨元喜，等 . 中国大地测量研究进展（2019—2023）［J］. 测绘学报， 2023 ， 52 （ 9 ）： 1419 - 1436 .

DANG Yamin ， JIANG Tao ， YANG Yuanxi ， et al . Research Progress of Geodesy in China（2019—2023）［J］. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica ， 2023 ， 52 （ 9 ）： 1419 - 1436 .

方荣新，陈智潜，李大炜，等 . 基于北斗PPP-B2b改正信号的地震同震形变实时监测方法［J］. 武汉大学学报（信息科学版）， 2026 ， 51 （ 3 ）： 567 - 575 .

FANG Rongxin ， CHEN Zhiqian ， LI Dawei ， et al . A Method for Real-Time Coseismic Displacement Monitoring Based on BDS PPP-B2b Correction Signals ［J］. Geomatics and Information Science of Wuhan University ， 2026 ， 51 （ 3 ）： 567 - 575 .

AGROTIS L ， SCHÖNEMANN E ， ENDERLE W ， et al . The IGS Real Time Service ［C］// GNSS 2017 — DVW-Seminar Kompetenz für die Zukunft ， Germany ， 2017 .

KAZMIERSKI K ， SOŚNICA K ， HADAS T . Quality Assessment of Multi-GNSS Orbits and Clocks for Real-Time Precise Point Positioning ［J］. GPS Solutions ， 2018 ， 22 （ 1 ）： 1 - 12 .

LI B F ， GE H B ， BU Y H ， et al . Comprehensive Assessment of Real-Time Precise Products from IGS Analysis Centers ［J］. Satellite Navigation ， 2022 ， 3 ： 12 .

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 .

JADUSZLIWER B ， CAMPARO J . Past， Present and Future of Atomic Clocks for GNSS ［J］. GPS Solutions ， 2021 ， 25 ： 27 .

毛悦，宋小勇，张清华，等 . BDS-3卫星钟在轨性能评估与分析［J］. 测绘学报， 2023 ， 52 （ 3 ）： 349 - 356 .

MAO Yue ， SONG Xiaoyong ， ZHANG Qinghua ， et al . Performance Evaluation and Comparison of On-Orbit Satellite Clocks for BDS-3 ［J］. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica ， 2023 ， 52 （ 3 ）： 349 - 356 .

WIDCZISK J S ， MÄNNEL B ， WICKERT J . Investigations into Highly Stable GNSS Ground and Space Clocks Using a Network of Globally Distributed H-Maser Stations ［J］. GPS Solutions ， 2026 ， 30 ： 21 .

GUO W F ， SONG W W ， NIU X J ， et al . Foundation and Performance Evaluation of Real-Time GNSS High-Precision One-Way Timing System ［J］. GPS Solutions ， 2019 ， 23 （ 1 ）： 1 - 11 .

KUNZI F ， MONTENBRUCK O . Precise Disciplining of a Chip-Scale Atomic Clock Using PPP with Broadcast Ephemerides ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 27 （ 4 ）： 165 .

GE M ， GENDT G ， ROTHACHER M ， et al . Resolution of GPS Carrier-Phase Ambiguities in Precise Point Positioning （PPP） with Daily Observations ［J］. Journal of Geodesy ， 2008 ， 82 （ 7 ）： 389 - 399 .

GENG J H ， GUO J ， MENG X L ， et al . Speeding up PPP Ambiguity Resolution Using Triple-Frequency GPS/BeiDou/Galileo/QZSS Data ［J］. Journal of Geodesy ， 2020 ， 94 ： 6 .

DAI X L ， GONG X P ， LI C L ， et al . Real-Time Precise Orbit and Clock Estimation of Multi-GNSS Satellites with Undifferenced Ambiguity Resolution ［J］. Journal of Geodesy ， 2022 ， 96 （ 10 ）： 73 .

XU X L ， LI J Q ， GUO J ， et al . Near Real-Time Multi-GNSS Orbits， Clock and Observable-Specific Biases at Wuhan University ［J］. GPS Solutions ， 2024 ， 28 （ 4 ）： 191 .

SHI C ， GUO S W ， GU S F ， et al . Multi-GNSS Satellite Clock Estimation Constrained with Oscillator Noise Model in the Existence of Data Discontinuity ［J］. Journal of Geodesy ， 2019 ， 93 （ 4 ）： 515 - 528 .

GU S F ， MAO F Y ， GONG X P ， et al . Improved Short-Term Stability for Real-Time GNSS Satellite Clock Estimation with Clock Model ［J］. Journal of Geodesy ， 2023 ， 97 （ 6 ）： 61 .

GONG X P ， ZANG M H ， MAO F Y ， et al . GNSS Observation Noise Analysis and Impact of Its Setting on Satellite Clock Estimation Based on the Clock Model ［J］. Measurement ， 2026 ， 287 ： 122413 .

GONG X P ， ZHENG F ， GU S F ， et al . The Long-Term Characteristics of GNSS Signal Distortion Biases and Their Empirical Corrections ［J］. GPS Solutions ， 2022 ， 26 （ 2 ）： 52 .

LOU Y D ， ZHANG Z ， GONG X P ， et al . Estimating GPS Satellite and Receiver Differential Code Bias Based on Signal Distortion Bias Calibration ［J］. GPS Solutions ， 2023 ， 27 ： 48 .

GU S F ， FANG L Z ， JIANG W P . Multiple Integer Candidates Ambiguity Resolution： A Unification Ambiguity Resolution Algorithm ［J］. Satellite Navigation ， 2024 ， 5 ： 21 .

HU J Y ， SUN Y Z ， TARIQ M A ， et al . BLAC-Q4DIM： A Bayesian Optimization and LSTM Driven Adaptive Clustering Quasi-Four-Dimensional Ionospheric Model ［J］. Satellite Navigation ， 2026 ， 7 ： 25 .

GUO J ， WANG C ， CHEN G ， et al . BDS-3 Precise Orbit and Clock Solution at Wuhan University： Status and Improvement ［J］. Journal of Geodesy ， 2023 ， 97 （ 2 ）： 15 .

GUO J ， WANG L Y ， YANG C ， et al . Modeling and Comparison of Solar Radiation Pressure for Two BDS-3 MEO Satellites （C45 and C46） with SAR Payload ［J］. Advances in Space Research ， 2025 ， 75 （ 1 ）： 1163 - 1176 .

KOUBA J . A Simplified Yaw-Attitude Model for Eclipsing GPS Satellites ［J］. GPS Solutions ， 2009 ， 13 （ 1 ）： 92 .

KOUBA J . A Note on the December 2013 Version of the Eclips.f Subroutine：［R/OL］. 2013-11-23 . https：//acc.igs.org/orbits/eclipsDec2013note.pdf https://acc.igs.org/orbits/eclipsDec2013note.pdf .

EUSPA . Galileo Satellite Metadata ［EB/OL］. ［ 2026-09-15 ］. https：//www.gsc-europa.eu/support-to-developers/galileo-satellite-metadata https://www.gsc-europa.eu/support-to-developers/galileo-satellite-metadata .

WANG C ， GUO J ， ZHAO Q L ， et al . Yaw Attitude Modeling for BeiDou I06 and BeiDou-3 Satellites ［J］. GPS Solutions ， 2018 ， 22 （ 4 ）： 1 - 10 .

YANG C ， GUO J ， ZHAO Q L . Yaw Attitudes for BDS-3 IGSO and MEO Satellites： Estimation， Validation and Modeling with Intersatellite Link Observations ［J］. Journal of Geodesy ， 2023 ， 97 ： 6 .

ARNOLD D ， MEINDL M ， BEUTLER G ， et al . CODE’s New Solar Radiation Pressure Model for GNSS Orbit Determination ［J］. Journal of Geodesy ， 2015 ， 89 （ 8 ）： 775 - 791 .

MONTENBRUCK O ， STEIGENBERGER P ， HUGENTOBLER U . Enhanced Solar Radiation Pressure Modeling for Galileo Satellites ［J］. Journal of Geodesy ， 2015 ， 89 （ 3 ）： 283 - 297 .

WANG C ， GUO J ， ZHAO Q L ， et al . Empirically Derived Model of Solar Radiation Pressure for BeiDou GEO Satellites ［J］. Journal of Geodesy ， 2019 ， 93 （ 6 ）： 791 - 807 .

GUO J ， XU X L ， ZHAO Q L ， et al . Precise Orbit Determination for Quad-Constellation Satellites at Wuhan University： Strategy， Result Validation， and Comparison ［J］. Journal of Geodesy ， 2016 ， 90 （ 2 ）： 143 - 159 .

RODRIGUEZ-SOLANO C J ， HUGENTOBLER U ， STEIGENBERGER P ， et al . Impact of Earth Radiation Pressure on GPS Position Estimates ［J］. Journal of Geodesy ， 2012 ， 86 （ 5 ）： 309 - 317 .

STEIGENBERGER P ， THOELERT S ， MONTENBRUCK O . GNSS Satellite Transmit Power and Its Impact on Orbit Determination ［J］. Journal of Geodesy ， 2018 ， 92 （ 6 ）： 609 - 624 .

CHEN G ， GUO J ， GENG T ， et al . Multi-GNSS Orbit Combination at Wuhan University： Strategy and Preliminary Products ［J］. Journal of Geodesy ， 2023 ， 97 （ 5 ）： 41 .

PETIT G ， DEFRAIGNE P . Calibration of GNSS Stations for UTC ［J］. Metrologia ， 2023 ， 60 （ 2 ）： 025009 .

GUO J ， GENG J H ， ZENG J ， et al . GPS/Galileo/BDS Phase Bias Stream from Wuhan IGS Analysis Center for Real-Time PPP Ambiguity Resolution ［J］. GPS Solutions ， 2024 ， 28 （ 2 ）： 67 .

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