卫星导航增强系统

卫星导航差分系统和增强系统(十一)刘天雄【期刊名称】《卫星与网络》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P66-69)【作者】刘天雄【作者单位】【正文语种】中文3.4.1 美国广域增强系统(WAAS)3.4.1.1 系统组成广域增强系统（Wide Area Augmentation System，WAAS）是美国联邦航空管理局(Frderal avaiation administration，FAA)主导的星基增强系统（Satellite Based Augmentation Svstem，SBAS），为满足美国民用航空对GPS更高的定位精度要求，特别是完好性要求，1992年，FAA在美国GPS广域差分系统（Wide Area Differential GPS，WADGPS）的基础上，设计了利用位于地球同步静止轨道的通信卫星（GEO卫星）广播GPS差分修正数据和完好性信息，实现在北美地区GPS的SBAS服务。

WAAS的GEO卫星不仅播发增强信号，作为完好性告警通道，同时还播发测距信号，利用GEO卫星覆盖范围大且位置相对稳定的特点，提高GPS星座用户可见卫星数量。

WA A S 由地面段（WA A S G r o u n d Segment）、空间段（WAAS SpaceSegment）和用户段（WAAS User Segment）三部分组成，其中地面段由38个广域参考站（Widearea Reference Stations，WRSs）、3个位于美国本土大陆两端的广域主控站（Wide-area Master Stations，WMSs）、6个地面上行链路站（Ground Uplink Stations，GUS）、2个系统运行中心（operational centers，OC）以及陆地通信网络（Terrestrial communication Network，TCN）组成，其中地面上行链路站一般又称为地球站（Ground Earth Stations，GESs）。

GLONASS 系统简介GLONASS 是 GLObal NAvigation Satellite System( 全球导航卫星系统 ) 的字头缩写，是前苏联从 80 年代初开始建设的与美国 GPS 系统相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。

现在由俄罗斯空间局管理。

GLONASS 系统的卫星星座由 24 颗卫星组成，均匀分布在 3 个近圆形的轨道平面上，每个轨道面 8 颗卫星，轨道高度 19100 公里，运行周期 11 小时 15 分，轨道倾角64.8 °。

与美国的 GPS 系统不同的是 GLONASS 系统采用频分多址 (FDMA) 方式，根据载波频率来区分不同卫星（ GPS 是码分多址（ CDMA ），根据调制码来区分卫星）。

每颗 GLONASS 卫星发播的两种载波的频率分别为 L1=1,602+0.5625k(MHz) 和 L2=1,246+0.4375k(MHz) ，其中k=1 ～ 24 为每颗卫星的频率编号。

所有 GPS 卫星的载波的频率是相同，均为 L1=1575.42MHz 和 L2=1227.6MHz 。

GLONASS 卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码： S 码和 P 码。

俄罗斯对 GLONASS 系统采用了军民合用、不加密的开放政策。

GLONASS 系统单点定位精度水平方向为 16m ，垂直方向为 25m 。

GLONASS 卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，整量质量1400kg ，设计轨道寿命 5 年。

所有 GLONASS 卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。

第一颗GLONASS 卫星于 1982 年 10 月 12 日发射升空。

到目前为止，共发射了 80 余颗 GLONASS 卫星，最近一次是 2000 年 10 月 13 日发射了三颗卫星。

截止 2001 年 1 月 10 日为止尚有10 颗 GLONASS 卫星正在运行。

卫星导航系统优化方案随着科技的不断发展，卫星导航系统已成为现代社会中不可或缺的一部分。

通过卫星导航系统，我们可以轻松准确地确定自己的位置、导航到目的地，并在海上、陆地和空中等不同场景中获得精准的导航信息。

然而，在实际的使用中，我们也会遇到一些问题，例如信号干扰、定位不准确等。

为了解决这些问题，我们需要进行卫星导航系统的优化。

首先，卫星导航系统优化的关键是增强信号的稳定性和精确性。

为了实现这一目标，我们可以采取以下措施：1.增加卫星数量：增加卫星数量可以提高信号的覆盖范围和相互之间的交叉验证，从而增强信号的稳定性。

通过增加卫星数量，我们可以减少因建筑物、树木或地形等遮挡导致的信号中断的情况。

2.改进接收设备：升级和改进卫星导航接收设备可以提高信号接收的敏感性和稳定性。

使用先进的接收设备可以更好地捕捉到微弱的卫星信号，提高定位准确性。

3.采用多路径复合技术：通过采用多路径复合技术，可以减少由于信号的多径传播导致的误差。

多路径复合技术利用多个接收天线和算法来处理多个信号路径，从而提高定位的准确性。

其次，为了从用户的角度提高卫星导航系统的使用体验，我们还可以考虑以下几点优化方案：1.提供实时交通信息：卫星导航系统可以结合实时交通信息，例如交通堵塞、事故情况等，为用户提供更准确的导航建议。

用户可以根据交通信息选择更合适的道路和时间，从而避免拥堵和延误。

2.开发个性化服务：卫星导航系统可以根据用户的习惯和需求，提供个性化的服务。

例如，根据用户的喜好推荐热门景点、餐厅和购物场所，提供定制化的导航路线。

3.提供语音导航和智能语音助手：通过语音导航和智能语音助手，用户可以更方便地使用卫星导航系统。

语音导航可以减少用户对屏幕的依赖，提供步行、驾车等多种导航模式。

智能语音助手可以通过语音交互，为用户提供实时的导航指导和询问用户的需求，提高用户的使用便捷性。

最后，为了确保卫星导航系统能够在各种环境下正常运行，并能够应对各种挑战，我们还需要考虑以下方面：1.实施备份系统：建立备份卫星和接收站点，以确保即使主要卫星或接收设备故障，仍能提供稳定的导航服务。

中国北斗的重要知识：
1.组成：中国北斗由空间段、地面段和用户段三部分组成。

空间段
由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。

2.定位原理：北斗导航系统采用双系统架构，包括全球卫星导航系
统（BDS-2）和全球卫星增强系统（BDS-3）。

北斗导航系统采用时分多址技术和频分多址技术，可以提高系统吞吐量和多用户并发能力。

3.应用领域：北斗系统不仅能够提供导航位置信息，还支持通信、
监测、预警等多种应用。

此外，北斗系统还可以用于智能生产、智能生活、应急救援等领域。

4.国际认可：中国北斗卫星导航系统已经得到了国际社会的广泛认
可和接受。

北斗系统已经与全球多家卫星导航系统签署了合作协议，并且在国际海事组织（IMO）和国际民用航空组织（ICAO）等国际组织中发挥了积极的作用。

5.未来发展：中国北斗系统将继续发展，计划在未来几年内实现全
球覆盖，并进一步提高定位精度、服务可用性和可靠性等指标。

此外，中国还计划将北斗系统与其他新兴技术相结合，如人工智能、物联网等，以推动各行业的数字化转型和智能化升级。

SBAS 即Space Based Augmentation System,是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。

目前全球发展的SBAS系统有：欧空局接收卫星导航系统(EGNOS)，欧洲大陆美国雷声公司的广域增强系统(W AAS)，美洲大陆日本的多功能卫星增强系统（MSAS），亚洲大陆三者具有完全兼容的互操作性。

其特点是：1、通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改的信息；2、通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据；3、GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。

SBAS覆盖图WAAS 这个名词、全名为Wide Area Augmentation System，即广域增强系统。

WAAS是美国联邦航空局（FAA）及美国交通部为提升飞行精确度而发展出来的，因为目前单独使用GPS 并无法达到联邦航空局针对精确飞行导航所设定的要求。

WAAS 包含了约25个地面参考站台，位置散布于美国境内，负责监控GPS 卫星的资料。

其中两个分别位于美国东西岸的主站台搜集其它站台传来的资料，并据此计算出GPS 卫星的轨道偏移量、电子钟误差，以及由大气层及电离层所造成的讯息延迟时间，汇整后经由两颗位在赤道上空之同步卫星的其中之一传播出去。

此W AAS 讯号的发送频率与GPS 讯号的频率相同，因此任何具备WAAS 功能的GPS 机台都可接收此讯号，并藉此修正定位信息。

WAAS 可以校正由电离层干扰、时序控制不正确以及卫星轨道错误等因素所造成的GPS 讯号误差，也能提供各卫星是否正常运转之信息。

虽然W AAS 目前尚未正式通过美国航空局的飞行使用认证，但此系统已开放给一般民众使用，例如从事航海或其它休闲活动的人们。

W AAS提供校正GPS讯号的功能，让您得到更精确的定位。

到底能提升多少精确度呢？官方给出的数据是，可以平均提升最多五倍的精确度！目前无W AAS功能的普通GPS接收机的正常精确度是15米，而一台具备W AAS功能的GPS接收机能在95%的情况下提供您误差小于三公尺的精准定位，而且您不必为了使用WAAS功能而支付任何使用费。

导航工程技术专业学习技巧地面增强导航系统性能评估与改进方法现代社会中，导航系统在交通、安全和军事等领域中具有重要的应用价值。

地面增强导航系统作为导航工程技术领域的一项关键技术，为导航系统性能的评估与改进提供了有效手段。

本文将探讨地面增强导航系统性能评估与改进的方法，以供导航工程技术专业的学习者参考。

一、地面增强导航系统的基本原理地面增强导航系统是一种利用地下设备设立参考站，通过信号校正网络对卫星导航系统的信号进行误差校正的技术。

具体而言，地面增强导航系统通过多个参考站接收卫星信号，通过对接收到的信号和地面站接收到的信号进行比较，来测量卫星信号的误差并进行校正。

这样可以提高导航系统的定位精度和可靠性。

二、地面增强导航系统性能评估的方法地面增强导航系统性能评估是为了了解系统的工作状态和效果，以便进一步改进系统的性能。

下面将介绍几种常见的地面增强导航系统性能评估的方法。

1. 数据采集与分析数据采集与分析是地面增强导航系统性能评估的一项基本方法。

通过在实际导航环境中采集系统的工作数据，并进行分析和比对，可以评估系统的定位精度、导航时间和可用性等指标。

此外，还可以通过分析数据中的误差类型和分布规律，找出系统存在的问题，并提供改进措施。

2. 仿真模拟实验仿真模拟实验是地面增强导航系统性能评估的一种常用方法。

通过构建地面增强导航系统的仿真模型，在实验室或计算机上进行模拟实验，可以模拟不同的导航环境和工作条件，评估系统在不同情况下的性能表现。

仿真模拟实验可以提供更灵活和便捷的评估手段，并且可以重复多次进行，以获取更准确的评估结果。

3. 对比分析对比分析是地面增强导航系统性能评估的一种常用方法。

通过与其他相似系统进行比较和分析，可以评估系统在同类系统中的性能水平。

对比分析可以从多个角度进行，如定位精度、导航速度和可用性等指标，以便全面评估系统的性能。

三、地面增强导航系统性能改进的方法地面增强导航系统性能改进是根据性能评估结果，针对系统存在的问题，采取相应的改进措施，以提高系统的性能。

北斗卫星导航系统对军事领域的意义和作用随着科技的不断发展和军事技术的进步，卫星导航系统在军事领域发挥着越来越重要的作用。

北斗卫星导航系统作为我国自主研发的卫星导航系统，在军事应用领域具有极其重要的意义和作用。

本文将就北斗卫星导航系统在军事领域中的意义和作用展开论述。

一、提供精准定位和导航能力北斗卫星导航系统作为先进的卫星导航系统，能够为军事行动提供精准的定位和导航能力。

在实战中，军队需要准确判断自身所处位置和目标位置，以便制定合理的行动方案和战略。

北斗卫星导航系统通过提供高精度的定位和导航服务，使得军事行动在空中、海上和陆地上都可以得到准确的定位和导航支持，提高了军队在执行作战任务时的准确性和效率。

二、增强军队的指挥和控制能力北斗卫星导航系统的建设和应用，可以大大增强军队的指挥和控制能力。

军事行动中，指挥官需要实时了解部队的位置、动态和状态信息，以便做出相应决策。

北斗卫星导航系统通过提供即时的位置和动态信息，能够使指挥官实时获得部队的准确位置和作战状态，从而更好地指挥和控制部队，提高作战效果。

三、支持军事打击和精确制导北斗卫星导航系统在军事打击中发挥着关键的作用。

通过对目标的精确定位和导航，北斗系统可以为军事打击提供精确制导的能力，使得武器系统能够精准打击目标。

无论是导弹精确打击、飞机定位轰炸还是舰船打击行动，北斗卫星导航系统的应用，都能够显著提高打击的精确性和效果，增强我军在军事行动中的实力和优势。

四、保障军事通信和信息传输安全北斗卫星导航系统在军事通信和信息传输方面也具有重要意义。

在现代战争中，信息的快速传递和保密性对于部队的指挥和协同至关重要。

北斗卫星导航系统通过提供高效可靠的通信和信息传输能力，可以加强军队内部的指挥和协同，同时保障信息传输的安全性，有效对抗敌方的干扰和攻击。

总结起来，北斗卫星导航系统在军事领域具有极其重要的意义和作用。

通过提供精准定位和导航能力、增强指挥和控制能力、支持军事打击和精确制导以及保障通信和信息传输安全，北斗系统为军事行动的顺利开展提供了重要保障。