北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件(测试版)
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北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件(测试版中国卫星导航系统管理办公室二〇一一年十二月目录1文件范畴 (12系统概述 (12.1 空间星座 (12.2 坐标系统 (12.3 时间系统 (23B1信号规范 (23.1 信号结构和基本特性参数 (23.1.1 信号结构 (23.1.2 信号基本特性 (33.2 射频信号特性 (43.2.1 载波频率 (43.2.2 卫星信号工作带宽及带外抑制 (43.2.3 杂散 (43.2.4载波相位噪声 (43.2.5 用户接收信号电平 (53.2.6 信号相关性 (53.3 B1频点测距码 (5BeiDou-SIS-ICD-TestiBeiDou-SIS-ICD-Test i1文件范畴北斗卫星导航系统建设按照“先区域、后全球”的总体思路分步实施,采取“三步走”的发展战略。
第一步,2000年初步建成北斗卫星导航试验系统;第二步,2012年北斗卫星导航(区域系统将为中国及周边地区提供服务;第三步,2020年全面建成北斗卫星导航系统。
本接口文件定义了北斗卫星导航(区域系统空间星座和用户终端之间B1频点空间信号相关内容。
2系统概述2.1空间星座北斗卫星导航(区域系统空间星座由14颗组网卫星组成,其中包括5颗地球静止轨道(GEO和9颗非地球静止轨道(Non-GEO卫星组成。
其中,Non-GEO卫星包括4颗中圆地球轨道(MEO卫星和5颗倾斜地球同步轨道(IGSO卫星。
GEO卫星分别定点于东经58.75度、80度、110.5度、140度和160度。
2.2坐标系统北斗卫星导航系统采用2000中国大地坐标系(CGCS2000。
CGCS2000大地坐标系的定义如下:原点位于地球质心;BeiDou-SIS-ICD-Test1Z轴指向国际地球自转服务组织(IERS定义的参考极(IRP方向;X轴为IERS定义的参考子午面(IRM与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线;Y轴与Z、X轴构成右手直角坐标系。
37Internet Technology互联网+技术一、引言北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,能够提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务[1]。
2018年11月19日,我国成功发射第42、43颗北斗导航卫星,这两颗卫星也是我国北斗三号系统第18、19颗组网卫星。
此次任务的成功发射标志着我国北斗三号基本系统星座部署圆满完成。
与传统的硬件实现的GNSS 接收机相比,软件接收机可以在不改变硬件结构的前提下进行新算法的验证,并处理各种软件设备采集的中频数据和不同采样频率的信号[2]。
GNSS 软件接收机因其很强的灵活性,一直受到接收机设计和导航定位算法研究人员的关注。
在2000年以前,受计算机CPU 频率、内存等硬件条件的制约,软件实现的接收机只能同时追踪2-3颗GNSS 导航卫星,无法实现实时导航定位功能。
近年来,随着计算机性能的大幅提升,一般的个人计算机CPU 主频已达到2.0GHz 以上内存达到4G 甚至8G 以上,已完全具备同时追踪几十颗GNSS 导航卫星并完成实时导航定位的功能。
因此,国内外众多高校和研究院所纷纷针对新一代GNSS 导航卫星系统展开GNSS 软件接收机的设计研发[3],并测试验证了许多新的捕获、跟踪和导航定位算法。
我国北斗卫星导航定位系统的导航信号采用码分多址的通讯技术播发,系统内所有卫星共享相同的载波频段。
而伪随机码(或测距码)是接收机区分不同卫星信号的标志,扩展了初始信号带宽,这也是GNSS 接收机可以检测并处理弱信号的关键所在;另外,伪随机提供的码相位观测量是获得伪距观测值的基础,而后续的导航定位算法都是基于伪距观测值展开的。
因此,伪随机北斗导航卫星B1I 测距码生成算法及相关性分析码在卫星导航信号中具有关键作用,分析研究伪随机码特性对于GNSS 软件接收机的设计开发具有非常重要的实际意义。
二、北斗卫星B1I 测距码的生成原理根据信号频段的不同,北斗导航卫星中的伪随机码有多种,包括:B1频段上的B1I、B1C 码;B2频段上的B2a 码;B3频段的B3I 码等。
《卫星定位导航授时设备单北斗测试技术规范》1 范围本文件规定了卫星定位导航授时设备单北斗功能测试方法及结果评价。
本文件适用于单北斗设备。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
BD 420011—2015 北斗全球卫星导航系统(GNSS)定位设备通用规范BD 420006—2015 北斗全球卫星导航系统(GNSS)定时单元性能要求及测试方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 单北斗 Beidou only用且仅用北斗卫星导航系统信号,不用其他卫星导航系统信号。
3.2 定位精度 positioning accuracy输出的位置与基准位置之差的统计值(95%)。
3.3 授时精度 timing accuracy输出的秒脉冲与1pps基准信号差值的统计值。
3.4 授时误差 timing error一个时标(或时钟)相对一参考时标(或参考钟)的时刻差。
3.5 冷启动 cold start在星历、历书、概略位置未知的状态下启动。
4 缩略语下列缩略语适用于本文件。
BDS:北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System)Galileo:伽利略卫星导航系统(Galileo Navigation Satellite System)GLONASS:格洛纳斯卫星导航系统(GLObalNAvigation Satellite System)GNSS:全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)GPS:全球定位系统(Global Positioning System)HDOP:水平精度因子(Horizontal Dilution Of Precision)PDOP:位置精度因子(Positional Dilution Of Precision)5 测试条件5.1 测试环境条件除另行规定外,所有测试应在以下条件下进行:a)温度:15℃~35℃;b)相对湿度:20%~80%。
移动通信北斗卫星导航定位技术及标准杜滢1,王如龙2【摘要】摘要:回顾了移动通信领域卫星导航定位技术,即基站辅助导航定位技术,介绍北斗导航定位在移动通信领域的相关工作情况,包含基站辅助北斗定位技术标准和性能标准情况,并重点介绍了基站辅助北斗和其他卫星导航系统间的差异。
【期刊名称】现代电信科技【年(卷),期】2014(000)007【总页数】6【关键词】北斗,BDS,基站辅助,GNSS1 引言移动互联网应用的不断丰富和智能终端性能的持续提升,对以定位为基础的基于位置服务(LBS:Location-Based Sevice)业务产生了极大的带动作用,并使得卫星导航定位功能成为当前智能手机的标准配置。
LBS中最重要的定位方式,就是借助全球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)完成定位。
移动通信领域受众极为广泛,移动通信领域的卫星导航产业和应用价值巨大,是全球GNSS产业和应用的重要领域,也是推动GNSS技术发展的主要动力。
北斗卫星导航系统(BDS:BeiDou Navigation Satellite System)是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
1994年,中国启动北斗卫星导航试验系统建设;2000年,伴随着北斗导航试验系统建成,我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
2012年12月27日,国务院新闻办举办新闻发布会,宣布我国北斗导航系统正式提供区域服务,同时公布了北斗系统空间信号接口控制文件(ICD:Interface Control Document)正式版,此举标志着北斗卫星导航系统开始向我国及绝大部分亚太地区正式提供导航定位服务。
随着组网卫星不断发射,2020年左右,我国将建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。
在移动互联网和智能终端发展的推动下,移动通信领域对卫星导航技术的需求越来越强烈,推广北斗卫星导航系统在移动通信领域的应用已成为拓展北斗卫星导航系统国际化应用的关键突破口。
导航原理测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 导航系统的基本功能是什么?A. 定位B. 导航C. 定位与导航D. 定位、导航与授时答案:D2. GPS系统由哪三部分组成?A. 空间部分、地面控制部分、用户设备部分B. 空间部分、地面控制部分、卫星通信部分C. 空间部分、地面控制部分、用户定位部分D. 空间部分、地面控制部分、地面接收部分答案:A3. 北斗卫星导航系统属于哪种类型的导航系统?A. 区域性导航系统B. 全球性导航系统C. 区域性与全球性结合的导航系统D. 区域性与局部性结合的导航系统答案:C4. 以下哪个不是导航系统中常用的定位方法?A. 伪距定位B. 载波相位定位C. 多普勒定位D. 惯性定位5. GPS定位的基本原理是什么?A. 通过测量卫星信号的传播时间来确定位置B. 通过测量卫星信号的频率来确定位置C. 通过测量卫星信号的强度来确定位置D. 通过测量卫星信号的相位来确定位置答案:A6. 卫星导航系统能够提供的定位精度通常是多少?A. 米级B. 分米级C. 厘米级D. 毫米级答案:A7. 卫星导航系统中,卫星的轨道高度通常是多少?A. 几百公里B. 几千公里C. 几万公里D. 几十万公里答案:B8. 卫星导航系统中,卫星的轨道倾角通常是多少?A. 0度B. 30度C. 60度D. 90度答案:D9. 卫星导航系统中,卫星的轨道周期通常是多少?B. 一天C. 几个月D. 一年答案:B10. 卫星导航系统中,卫星的轨道面通常是多少?A. 一个B. 两个C. 三个D. 四个答案:C二、多项选择题(每题3分,共5题)1. 以下哪些因素会影响GPS定位精度?A. 卫星的几何分布B. 电离层延迟C. 大气层延迟D. 地面多路径效应答案:ABCD2. 北斗卫星导航系统的主要服务包括哪些?A. 定位服务B. 导航服务C. 授时服务D. 短报文通信服务答案:ABCD3. 卫星导航系统中,哪些是用户设备需要解决的问题?A. 卫星信号的接收B. 卫星信号的解码C. 卫星信号的定位D. 卫星信号的增强答案:ABC4. 卫星导航系统中,哪些是地面控制部分的主要功能?A. 卫星轨道的监测B. 卫星时钟的校准C. 卫星信号的广播D. 用户定位的计算答案:ABC5. 卫星导航系统中,哪些是空间部分的主要组成?A. 导航卫星B. 地面控制站C. 用户接收机D. 地面监测站答案:AD三、判断题(每题1分,共5题)1. GPS系统可以提供全球范围内的定位服务。
图1 标准体系2.0版框架图2 北斗卫星导航标准体系(2.0版)应用标准分支框架(1)通用服务与接口标准分支通用服务与接口标准分支主要包括为用户应用北斗系统提供基础输入条件和服务承诺而制定的标准,规划了系统接口、系统服务性能、通用数据格式与接口三个三级分支。
B2b”也已正式立项为国家标准;服务准方面收录了《北斗卫星导航系统公开能规范》,这是非常重要的顶层标准;据格式方面收录了已发布的相关国家标准和北斗专项标准。
政策分析Policy Analysis(2)通用产品标准分支通用产品标准分支主要包括规范北斗系统应用相关软硬件产品的设计、生产、研制、测试和使用等工作而制定的标准,规划了基础组件、通用软件产品、用户设备、测试设备四个三级分支。
基础组件分支包括芯片、天线、模块单元等方面标准,除收录了已发布的相关标准外,规划的制定标准主要是民用全球信号基础产品标准;通用软件产品分支规划了数据处理、信息传输、软件产品规范等相关标准;用户设备分支规划了接收机终端产品规范、性能要求、测试方法等相关标准,其中包括需升级为国家标准的专项标准以及民用全球信号基础产品北斗返向链路相关标准;测试设备分支收录了采集回放仪、模拟器相关的测试方法标准。
(3)专题应用标准分支专题应用标准包括在北斗系统建设和应用推广中可以自成体系的标准,充分考虑北斗系统面向国际应用的属性,体现其特色服务。
专题应用标准规划了北斗地基增强系统、全球连续监测评估系统、北斗地面试验验证系统、北斗星基增强系统、北斗短报文应用、北斗国际应用、北斗低轨增强系统、时频应用、北斗中轨卫星搜救系统九个三级分支。
与标准体系1.0版本相比,专题应用分支是变化最大的,标准体系1.0版只规划了地基增强系统和全球连续监测评估系统两个专题应用分支,且其中规划的大部分标准已完成制定发布,因此标准体系2.0版中这两个专题应用分支主要以收录现有标准为主。
新增的专题应用标准分支突出了“北斗+”的融合特点,充分考虑了北斗三号系统全球应用的属性和国际融合的特点,体现了北斗全球系统的特色服务以及应用的广泛性,可以实现在全国范围内卫星导航特色应用标准制定上的统一规划、统一组织和部署,引领并规范我国卫星导航应用产业化发展。
北斗卫星导航系统测量型模块技术要求及测试方法1范围本标准规定了北斗卫星导航系统测量型模块(以下简称模块)的技术要求和测试方法。
本标准适用于北斗卫星导航系统测量型模块的设计、生产、研制、检测和维护。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T39267-2020北斗卫星导航术语BD410002A-2022北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(一)BD410003A-2022北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机差分数据格式(二)BD410004-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机导航定位数据输出格式3术语、定义和缩略语3.1术语和定义“GB/T39267-2020北斗卫星导航术语”界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1捕获灵敏度acquisition sensitivity用户设备在冷启动条件下,捕获导航信号并正常定位所需的最低信号电平。
[来源:GB/T39267-2020,5.2.7]3.1.2跟踪灵敏度tracking sensitivity用户设备在正常定位后,能够继续保持对导航信号的跟踪和定位所需的最低信号电平。
[来源:GB/T39267-2020,5.2.8]3.1.3冷启动cold start用户设备在星历、历书、概略时间和概略位置未知的状态下,从开机到正常定位的状态。
3.1.4热启动hot start用户设备在星历、历书、概略时间和概略位置已知的状态下,从开机到正常定位的状态。
3.1.5首次定位时间time to first fix用户设备开机至获得首次正确定位所需的时间。
[来源:GB/T39267-2020,5.1.40]3.1.6内部噪声水平interior noise level由测量型模块通道间的随机偏差,锁相环、码跟踪环的随机偏差,以及其钟差残差等引起的测距和测相误差。
BD 420006—2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS) 定时单元性能要求及测试方法Performance requirements and test methods forBeiDou/Global Navigation Satellite Systems (GNSS) timing unit2015-11-01实施2015-10-19 发布目次前言 .............................................................................................................................................................. I II1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义、缩略语 (1)3.1 术语和定义 (1)3.2 缩略语 (3)4 要求 (4)4.1 总则 (4)4.2 组成 (4)4.3 功能 (4)4.4 性能 (5)4.5 接口 (8)4.6 环境条件 (11)5 测试方法 (12)5.1 测试环境条件 (12)5.2 测试信号 (12)5.3 测试设备 (12)5.4 测试场地 (12)5.5 功能测试 (12)5.6 性能测试 (13)附录A(规范性附录) IRIG-B码码元定义及波形 (22)参考文献 (27)前言为适应我国卫星导航发展对标准的需要,全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定北斗专项标准,推荐有关方面参考采用。
本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出。
本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:中国科学院国家授时中心、中国卫星导航工程中心、中国航天标准化研究所、中国电子科技集团公司第二十研究所、郑州威科姆科技股份有限公司。
本标准主要起草人:胡永辉、吴海玲、武建锋、张向波、宋成、王如龙、何在民、吴华兵、杨玉清、王康、王维嘉、吕宏春。