卫星导航系统的定位精度主要由两方面因素决定,一是位置精度衰减因子(PDOP),二是用户等效测距误差(UERE)。PDOP主要取决于星座的覆盖特性,目前四大全球卫星导航系统,PDOP均值相当,一般为 2 左右。UERE由空间段卫星轨道钟差、传输段的电离层和对流层误差、用户段接收机噪声和多径误差三部分构成。其中空间段轨道钟差可用用户测距误差(User Range Error,URE)来衡量,这是评估空间信号精度的重要指标,也是国际上各大系统性能竞技的主要标准。
美国GPS系统空间信号精度均值为 0.5m(最差为 0.66m,最好为0.36m)。
俄罗斯GLONASS系统定位精度水平优于 5 米,高程优于 9 米,与其他系统定位精度相当。考虑到各大系统卫星星座基本完备,PDOP均值相当,扣除传输段和用户段的误差因素,可知GLONASS系统的空间信号精度基本与其他全球系统相当。
北斗三号卫星空间信号精度均值为 0.41m。在当前星座条件下,B1I、B3I信号定位精度水平约 3.6m,高程约 6.6m,测速精度约 0.05m/ s,授时精度 9.8ns(95%置信度),亚太地区精度提升约 30%;B1C、B2a信号定位精度水平约 2.4m,高程约 4.3m,测速精度约 0.06m/ s,授时精度19.9ns(95%置信度)。相较于美国GPS和俄罗斯GLONASS等系统,北斗系统的空间信号精度相当,定位、测速和授时能力都非常优异。
欧洲Galileo系统当前空间信号精度均值为 0.27m,授时精度为16.8ns。值得关注的是,Galileo系统在 2017年,18 颗卫星 72 台原子钟中,高达 9 台出现故障(含铷钟、氢钟);2019年更是出现长达 117 小时的服务中断,影响了服务的可靠性,更是增加了用户使用其服务的疑虑。