在北斗卫星导航系统中，随着系统星座布局的完善，形成了由地球静止轨道(GEO)卫星、中地球轨道(MEO)卫星和倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星组成的异质星座结构。这种结构为提供更优的卫星几何分布带来了可能，但同时也增加了可见卫星的数量，使得计算复杂度随之上升。这直接导致了导航解算输出实时性和解算精度的下降。针对这一问题，本文提出了一种基于北斗异质星座特性的快速选星算法，该算法首先分析了定位星高度角对几何精度稀释因子(GDOP)值的影响，然后在此基础上提出了快速选星算法，并通过仿真与传统最优选星算法进行比较，结果表明本算法在保证精度的同时，可以有效降低计算复杂度，提高实时性。
关键词包括北斗、异质星座、定位星高度角和快速选星。北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统。截至文档撰写时，北斗系统在轨运行卫星已达16颗，初步具备了覆盖亚太地区的定位能力。在这一背景下，如何进行有效且快速的卫星选择，对于提高导航系统的性能至关重要。传统选星算法中一个常用的方法是最小GDOP选星法，该方法旨在选择最佳组合的可见卫星以减小GDOP值。
GDOP是衡量卫星导航系统中信号几何分布的一个重要参数，它表征了在某个特定时刻和特定位置接收器的几何精度。较低的GDOP值意味着较好的定位精度。因此，降低GDOP值对于提高导航系统的性能有着直接的影响。然而，为了实现这一目标，需要考虑如何在众多可见卫星中选取最佳组合。这不仅是算法优化的需要，也是提高接收机性能的重要手段，特别是对于那些低成本和小型化设计的卫星接收机而言。
文章提出的新算法考虑了北斗异质星座的特点，针对4颗定位星进行优选。这表明在实际应用中，虽然同时观测到的卫星数目增多，但通过合理的算法优化，不必将所有可见星用于导航解算，这可以有效减轻接收机硬件跟踪通道设计和导航解算模块的负担。通过精确的选星算法，可以保证系统精度的同时，降低计算负荷，提高系统的实时响应能力。
文章还提出，快速选星算法的设计和实现对于卫星导航系统的性能具有十分重要的意义。不仅能够提升系统的定位精度和可靠性，还能确保在各种复杂环境下的稳定运行。在实际应用中，这种算法可以被集成到卫星导航接收机中，为用户提供更准确、快速的定位服务。此外，该算法还有助于优化接收机资源的利用，提高能效比，这对于资源受限的移动设备尤其重要。
本研究对于北斗卫星导航系统的性能提升和应用推广具有非常重要的理论价值和实用前景。通过深入分析北斗异质星座特性，本算法能够有效地优化选星过程，减少计算量，从而在保证定位精度的同时，提高系统的实时性，这对于北斗系统的广泛应用和国际竞争力的提升都具有积极的作用。
