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各国星基定位增强系统的建设

地理信息

2020年03月11日

WAAS系统

WAAS 是根据美国联邦航空局(FAA)导航需求而建设的GPS性能增强系统,由若干个已知点位的参考站、中心站、地球同步卫星和具有差分处理功能的用户接收机组成。美国WAAS 系统由3个主站(兼参考站)、38个参考站、1个上行注入站和3颗地球同步静止卫星组成,覆盖北美和墨西哥周边地区。参考站的布设密度主要与系统误差改正精度和实时性有关。


WAAS 为单频伪距差分,采用 GEO 卫星播发修正数据,下行信号采用 L频段,频点为 1575.42MHz,与 GPS L1 频段重合,方便用户终端接收使用,定位精度约为1-2米。WAAS广播数据内容包括卫星轨道修正数据、钟差修正数据和电离层格网延迟,基本数据传输速率为250bps,采用标准的RTCA DO-229格式进行传播。此外,WAAS正准备L5频段信号上播发差分修正和完好性信息,用来支持双频接收机用户。


EGNOS系统

EGNOS系统由欧洲空间局(ESA)、欧盟(EC)及欧洲航行安全局(Eurocontrol)联合设计建设。1998 年11月EGNOS实施建设,自2002年5月开始了相应的研发与验证。在系统组成上,空间部分与地面部分、用户部分及支持系统四部分共同组成完整的 EGNOS 系统。其中空间部分为 3 颗地球同步静止卫星,负责在 L1 频段播发修正与完好性信息,一般至少有 2颗GEO卫星同时播发操作信号。地面部分包含内容有:主控中心(MCC,4个)、测距与完好性监视站(RIMS,41个)、导航地面站(NLES,7个)及EGNOS 广域网(EWAN);


地面部分主要负责向欧洲及周边地区的用户发送GPS 和GLONASS 系统的广域差分改正数和完好性信息。对于用户部分,接收机除可接收GPS 信号外,还可接收GLONASS及EGNOS信号。而支持系统则综合包括了工程详细技术设计、开发验收平台、系统性能评价及问题发现等系统。EGNOS 可提供三类提强服务:测距功能、广域差分(WAD)校正及GPS 完好性通道。这三类信息通过 GEO 卫星播发给用户,以使用户获得的导航精度、完好性、连续性及可用性得以改善。 


MSAS 系统

日本基于MTSAT(多功能运输卫星)的扩增系统(MSAS,Multi-Functional Satellite Augmentation System)是符合民航组织标准和推荐做法的基于卫星的扩增系统之一。基于两颗GEO卫星MTSAT-1R和 MTSAT-2的服务,MSAS提供的导航服务可覆盖整个日本空域的所有航空器。MSAS 系统包括2个主控站(MCS)、4 个地面参考站(GMS)、2 颗 GEO卫星、2 个测距监测站(MRS)。2007年9月 27 日MSAS 系统正式投入运营。大部分亚太地区都可被 MTSAT卫星播发的MSAS 信号覆盖,在此区域内,空中航行可以实现无缝隙,且更安全、更可靠。我国几乎所有地区都可接收到MSAS 卫星信号。


GAGAN 系统

为了便于示范利用星基增强系统技术,印度开发了GPS定位辅助型对地静止轨道增强导航系统,即GAGAN系统。GAGAN是一个致力于在印度区域提供无缝导航的系统,可与其他星基增强系统互通互用。虽然GAGAN的主要目的是用于民航,但也会为其他用户带来好处。


另外中国的北斗星基增强系统正在测试使用过程中。






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