A long-term analysis of signal-in-space range error (SISRE) is presented for all healthy Galileo satellites, and the first pair of full operational capability satellites in wrong elliptical orbits. Both orbit and clock errors for Galileo show an obvious convergence trend over time. The annual statistical analyses show that the average root mean squares (RMSs) of SISRE for the Galileo constellation are 0.58 m (2015), 0.29 m (2016), 0.23 m (2017), and 0.22 m (2018). Currently, the accuracy of the Galileo signal-in-space is superior to that of the global positioning system (GPS) Block IIF (0.35 m). In addition, the orbit error accounts for the majority of Galileo SISRE, while the clock error accounts for approximately one-third of SISRE due to the high stability of the onboard atomic clock. Single point positioning results show that Galileo achieves an accuracy of 2–3 m, which is comparable to that of GPS despite the smaller number of satellites and worse geometry. Interestingly, the vertical accuracy of Galileo, which uses the NeQuick ionospheric model, is higher than that of GPS. Positioning with single frequency E1 and E5 show a higher precision than E5a and E5b signals. Regarding precise point positioning (PPP), the results indicate that a comparable positioning accuracy can be achieved among different stations with the current Galileo constellation. For static PPP, the RMS values of Galileo-only solutions are within 1 cm horizontally, and the vertical RMSs are mostly within 2 cm horizontally. For kinematic PPP, the RMSs of Galileo-only solutions are mostly within 4 cm horizontally and 6 cm vertically.

中文翻译：

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2015–2018年伽利略空间信号范围误差和定位性能分析

对所有健康的伽利略卫星以及错误的椭圆轨道上的第一对具有完整运行能力的卫星，都进行了空间信号范围误差（SISRE）的长期分析。随着时间的推移，伽利略的轨道和时钟误差均显示出明显的收敛趋势。年度统计分析表明，伽利略星座的SISRE的平均均方根（RMS）为0.58 m（2015），0.29 m（2016），0.23 m（2017）和0.22 m（2018）。当前，伽利略空间信号的精度优于全球定位系统（GPS）Block IIF（0.35 m）。另外，轨道误差占伽利略SISRE的大部分，而时钟误差约占SISRE的三分之一，这归因于机载原子钟的高度稳定性。单点定位结果表明，伽利略实现了2-3 m的精度，尽管卫星数量较少且几何形状较差，但其精度可与GPS相提并论。有趣的是，使用NeQuick电离层模型的Galileo的垂直精度高于GPS。单频E1和E5定位比E5a和E5b信号显示更高的精度。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米内和垂直6厘米内。尽管卫星数量较少且几何形状较差，但其可与GPS相媲美。有趣的是，使用NeQuick电离层模型的Galileo的垂直精度高于GPS。单频E1和E5定位比E5a和E5b信号显示更高的精度。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米以内和垂直6厘米以内。尽管卫星数量较少且几何形状较差，但其可与GPS相媲美。有趣的是，使用NeQuick电离层模型的Galileo的垂直精度高于GPS。单频E1和E5定位比E5a和E5b信号显示更高的精度。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米以内和垂直6厘米以内。使用NeQuick电离层模型的Galileo的垂直精度高于GPS。单频E1和E5定位比E5a和E5b信号显示更高的精度。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米以内和垂直6厘米以内。使用NeQuick电离层模型的Galileo的垂直精度高于GPS。单频E1和E5定位比E5a和E5b信号显示更高的精度。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米内和垂直6厘米内。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米以内和垂直6厘米以内。关于精确点定位（PPP），结果表明，使用当前的伽利略星座，可以在不同站点之间实现可比的定位精度。对于静态PPP，仅伽利略解决方案的RMS值水平在1厘米以内，而垂直RMS大部分在水平2厘米以内。对于运动学PPP，仅伽利略解决方案的RMS大多在水平4厘米以内和垂直6厘米以内。