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N-11船载北斗卫星导航系统接收机-中国船级社

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对民航机载GNSS系统干扰的排查方法和设备分析

对民航机载GNSS系统干扰的排查方法和设备分析

监测检测对民航机载G N SS系统干扰的排查方法和设备分析文I山西省无线电监测中心晋中监测站吴涛霍莉师利民摘处：本义从允线电干扰排饩案例入了s总结/I I前常处iv f的GNSS (个球泞肮卫星系统）类无线电r-扰排杏//法，探索多数椐来源卜的f扰绽rr分析//法。

忖汽处的尤线电干扰设济进行检测和信号分析，仿i'tw肮G N SS系统无线电F扰，对无线Ilifw n：作屮处iv f G N SS干扰H题提出/对策和让议。

0引言2021年1月17日，山西省无线电监测中心晋中监测站接到山西省无线电管理局批转的华北空管山西分局无 线电+扰申诉：位于太原武宿国际机场东南方向约25公 里处，自1月15日起存在机载G N S S系统的外部干扰，经此区域的降落航班和过境航班大量反映此干扰问题。

晋中市辖区是太原武宿机场的主起降方向，同时也是 华北空管区域重要的航线枢纽。

干扰发生时，正值晋中新冠 肺炎疫情突发，晋中监测站技术人员在克服了部分同事被居 家隔离、人员装备进出驻地和沿途各乡镇村庄极度困难的难 题，将干扰情况结合地理信息、机载ADS-B数据和排查经 验进朽1综合细致研判，快速准确地排查到干扰源并配合执法 人员及时关停了干扰设备。

本次无线电干扰排查过程中多方 及时进行倍息沟通，提供详细干扰资料，排查前进行数据汇 总分析，查后对干扰源进行无线电发射设备检测鉴定，是 参与元素较为丰富和完善的干扰排查案例。

希望本次的干扰 排查方法对今后同类干扰的排查具有借鉴意义。

1干扰分析晋中监测站接到干扰排查任务后，立即组织技术力 量和监测设备全力投入排查工作。

在对接华北空管山西 分局后，其持续提供了由航科院航空安全研究所出具的 《局方基站G PS信号丟失每曰报告》及相应的技术资料（见 表1 )。

根据1月15日至20日受干扰航班的技术资料，技术人员将丟失位置信息航班的起始地点、航向、海拔 高度等信息，按照干扰时间大于100s和小于100s两种 情况分别手工绘制在地图上，试图通过干扰趋势发现疑 似存在干扰源的位置概率信息（见图1 )。

北斗星通卫星导航技术 NovAtel DL-4 GPS接收机 快速入门手册

北斗星通卫星导航技术 NovAtel DL-4 GPS接收机 快速入门手册

ＮｏｖＡｔｅｌ　ＤＬ－４　ＧＰＳ接收机　快速入门　北斗星通卫星导航技术有限公司　２００３年１月地址：北京海淀区知春路５６号中航科技大厦四层 邮编：１０００８６ DL-4快速入门前言　感谢您购买北斗星通公司的NovAtel 产品无论您购买的是GPS OEM 板还是GPS 接收机，您都会得到相应的关于该产品的有关的文档资料。

本手册将尽可能的帮助您在最短的时间内，掌握所购产品的正确的使用方法。

NovAtel DL-4接收机是一款高性能、高精度和高数据更新率的GPS 接收机，使用该类型的接收机进行测量时，不需要另配的数据记录器来记录测量数据，它本身就带有数据存储卡（CF 卡）。

加上它前面板带有LCD 显示屏和操作键盘，既方便了用户使用，又降低了系统的成本和对供电的要求。

DL-4接收机有多种型号，如单频机、双频机及可以用于RTK 测量的接收机。

它将高性能的微处理器和脉冲孔径相关技术（PAC ）相结合，从而使得DL-4接收机能够更有效地削弱多路径效应的影响。

该类产品具有快速捕获和再捕获GPS 卫星信号的能力，因此，DL-4接收机能够较好地应用于动态和信号经常中断的环境中。

从DL-4接收机的功能来说，它可以应用于许多领域——如测量、飞行检查、水利测量、挖掘、摄影测量、农业应用、GIS 和差分参考站应用等等。

DL-4接收机快速入门手册以简短的语句，提供给您较广泛的知识层面，关于该产品详细的介绍，请参阅随机附送的三本英文资料（OEM4 USER ‘S GUIDE VOLUME1、OEM4USER ’S GUIDE VOLUME2、DL4 USER ‘S GUIDE VOLUME ）和一本中文手册（DL4.pdf ）除了这个快速入门以外，您所购买的ＤＬ－４接收机将同时提供以下附件：　² １张ＣＦ卡　² 一条汽车点烟器电源适配电缆　² 数据传输电缆（＞＝１）　² １张ＣＤ光盘包含： ＮｏｖＡｔｅｌ的ＧＰＳ　ＰＣ应用软件的安装程序，包括ＧＰＳｏｌｕｔｉｏｎ４、ＤＬ４Ｔｏｏｌ；产品文件，包括用户手册；ＯＥＭ４软件开发包．　²ＤＬ－４　ＬＣＤ菜单快速一览　²ＯＥＭ４家族快速参考指南　²用于得到手册打印件的Ｕｓｅｒ　Ｍａｎｕａｌｓ卡片　所需装置　运行ＤＬ－４接收机，需要以下基本的装置：　²装有ＲＳ２３２　ＤＢ－９接口的ＰＣ机　²高质量天线，类似于Ｎｏｖａｔｅｌ　提供的ＧＰＳ　６００天线　²具有ＴＮＣ连接器（母头）的天线电缆．类似于ＮｏｖＡｔｅｌ的Ｃ０１６　电缆　²标准１２ＶＤＣ输出的电源（或输出电压为７￣１８ＶＤＣ，输出功率＞＝４．０Ｗ的供电装置）外加４－ｐｉｎ　ＬＥＭＯ插头连接到接收机的电源电缆（ＬＥＭＯ　ｐａｒｔ　Ｎｏ．＝ＦＧＧ．０Ｂ．３０４．ＣＬＡＤ５２Ｚ）。

北斗卫星导航系统误差分析与评估

北斗卫星导航系统误差分析与评估

北斗卫星导航系统误差分析与评估发表时间：2020-12-10T08:07:00.985Z 来源：《中国科技人才》2020年第23期作者：王志军[导读] 近些年，我国的科学技术水平不断进步，目前被广泛应用。

天津七六四通信导航技术有限公司天津市 300210摘要：近些年，我国的科学技术水平不断进步，目前被广泛应用。

北斗卫星导航系统误差还包括卫星误差，以及信号传输的过程中产生的误差、用户接收端的误差，这些误差因素造成卫星导航系统在使用的过程中，无法及时完成定位、完成警告，在警报数值方面存在明显的误差，甚至还会因为定位无法使用，导致出现更多故障。

卫星导航系统出现的各种故障都能够被测量，最终通过是卫星导航系统的运用体现出来，造成使用方面的故障。

关键词：北斗卫星；导航系统；误差；评估引言随着我国北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system，BDS）正式宣布运行服务，加强高精度卫星导航应用基础设施建设已经引起国家的高度重视。

为确保北斗系统在各行业的高精应用，空间信号完好地监测作为其中的重要一环具有重要的研究意义。

空间信号完好性是空间信号提供导航信息正确性的标志，而空间信号完好性采用的技术指标是空间信号误差，精确评估卫星导航系统空间信号的精度和可靠性是保障系统稳定运行的关键。

在全球定位系统（global positioning system，GPS）中，空间信号误差被称为空间信号用户测距误差（user range error，URE），是指期望伪距和观测伪距的偏差，对GPS的空间信号误差进行了详细的研究。

针对BDS的空间信号误差，国内学者也进行了大量研究评估工作，但鲜有文献区分BDS和GPS空间信号误差计算差别，为此，本文就BDS的特性，介绍了北斗空间信号误差计算方法，从原理上区分了两者计算方法的不同，推导了相应的计算公式；然后顾及广播星历卫星钟差和轨道误差，对正式运行的BDS 空间信号误差进行了统计分析评估。

北斗导航系统接收机自主完好性监测算法及性能分析

北斗导航系统接收机自主完好性监测算法及性能分析

北斗导航系统接收机自主完好性监测算法及性能分析林雪原;范胜林;宋杰;王海鹏【摘要】Beidou navigation position system is one global navigation position system researched autonomously by China,the autonomous integrity of the receiver is one of the critical factors which decide the receiver's reliability.Thus,in this paper,the observation model of the RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring) algorithm was deduced,and then the RAIM algorithm was deduced based on the least square algorithm,fault detection algorithm and the fault identification algorithm.The simulation results showed that this algorithm could detect and identify the satellite's failure.%北斗导航定位系统是我国自主研制的全球导航定位系统,其接收机的自主完好性是决定可靠性的关键因素之一.文章推导了RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring)算法的观测模型,并在此基础上推导了基于最小二乘法的RAIM算法、故障检测和故障识别算法.仿真表明,该算法可以检测出故障并识别故障卫星.【期刊名称】《海军航空工程学院学报》【年(卷),期】2016(031)006【总页数】6页(P619-624)【关键词】北斗导航定位系统;RAIM;最小二乘法;故障检测;故障识别【作者】林雪原;范胜林;宋杰;王海鹏【作者单位】海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;南京航空航天大学导航研究中心,南京210016;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001;海军航空工程学院信息融合研究所,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TN914.53为保障全球导航定位系统（GNSS）在航空应用中的安全性与可靠性，一些提高GNSS精度与完好性的增强措施得到了研究和实施，包括增加GNSS卫星个数、改善信号结构、增强信号的稳定性、增加新的完好性验证信息，来进一步增强GNSS的安全性与可靠性以及GNSS在各种可能的风险状况下的应对能力[1]。

北斗卫星导航系统2020年覆盖全球

北斗卫星导航系统2020年覆盖全球

６ Ｍ ， 重 水 反 射 层 最 高 未 扰 热 中 子 注 量 率 达 ０Ｗ ８ ０４／ｍ Ｓ ×１１ ｎ ｃ ２・ ，在同类中子柬流研究堆中其主要技术指
标 位 居 于 世 界 前 列 ， 亚 洲 第一 。
中国先进研究堆是一座 高性 能、多用 途、安全可靠的核 反应堆装置 ，并配套相关实验终端。建成后可开展核物理与 核 化 学 等 基 础科 学研 究 ，开 展 中 子散 射 实验 、反应 堆 材 料 及
星 导 航 系 统 已进 入 发 射 组 网阶 段 ， 系 统 建 设 稳 步 推 进 ， 其 “ 三步走 ”发展路线 图已清晰明确。
好满足反应堆继续裂 变的需要 ， 使反应堆铀的链式 反应得 以 恒定的速率持续进行下去 的工作状态。
中 国先 进 研 究堆 占地 面 积 约 为 ２ ３公 顷 ， ． 反应 堆 功 率 为
我 国自主设计建造 中国先进研究堆 首 次 临 界
由中 国 原子 能科 学 研 究 院 自主 研 发 、 设计 和 建 造 的 中 国
北 斗卫 星 导 航 系统 ２ ２ ０ ０年 覆 盖 全球
在 中国 首 届 卫 星 导 航 学 术 年 会 上 了解 到 ， 北 斗 卫 星 导 航 系 统 将 按 照 “ 步 走 ”的 发 展 战 略 ，于 ２ ２ 三 ００年 建 成 覆 盖 全 球 的 北 斗卫 星 导 航 系 统 。 据本 届年 会 科 学 委 员 会 主席 、 斗 卫 星 导 航 系 统 工 程 总 北
第三步，于 ２ ２ ０ ０年左右 ，北斗卫星导航 系统将形成全
球 覆 盖 能 力 。 （ 明 日报 ） 光
核燃料考验 、中子活化分析等，同时可应用 于放射性 同位素 生产及 单晶硅 中子掺杂等 。

基于BDS

基于BDS

引用格式：王霖萱, 李宏, 吴瑀. 基于BDS/GPS 融合的飞行试验航迹测试技术[J]. 中国测试，2024, 50(1): 171-177. WANG Linxuan, LI Hong, WU Yu. Flight test track test technology based on BDS/GPS system[J]. China Measurement & Test, 2024, 50(1):171-177. DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2022090088基于BDS/GPS 融合的飞行试验航迹测试技术王霖萱， 李 宏， 吴 瑀(中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089)摘　要: 该文描述了目前飞行试验中应用的基于GPS 的双差载波相位测量模型，针对飞行试验中飞行器姿态变化及飞行环境变化严重影响GPS 测试精度及可靠性的问题，提出基于BDS/GPS 双系统的飞行试验融合测量方法。

将北斗三代的测量数据引入现有差分模型，建立导航数据双差分模型，并把研究成果在民机飞行中进行试验，验证模型的有效性。

通过BDS/GPS 载波相位融合测量与双差分融合计算，降低测量误差，优化卫星几何分布，提升飞行试验航迹测试的精度和可靠性，改善四代机在极端飞行试验条件下导航数据缺失的问题，为复杂飞行试验环境的导航数据测量创造条件。

关键词: 飞行试验; GPS; 北斗; 双差测量中图分类号: TP3; TP273; TB9文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2024)01–0171–07Flight test track test technology based on BDS/GPS systemWANG Linxuan, LI Hong, WU Yu(Chinese Fight Test Establishment, Xi’an 710089, China)Abstract : This paper describes a GPS-based double-difference carrier phase measurement model used in flight tests. During the flight test, the attitude change of the aircraft and the change of the flight environment have seriously affected the accuracy and reliability of the GPS test. Thus, this paper proposes a flight test fusion measurement method based the system that combines Beidou and GPS and establish a double difference model, the measurement data of Beidou Ⅲ is introduced into the existing difference model. Moreover, this paper verifies the validity of the model by simulating the research results. Through carrier phase measurement and double differential measurement based on the system that combines Beidou and GPS, it can be found that the measurement error is reduced significantly, the geometric distribution is more optimized, and the accuracy and reliability of the flight test track test are improved greatly. The problem of missing navigation data of fourth-generation aircraft under extreme flight test conditions is improved and the conditions for navigation data measurement in complex flight test environment are created.Keywords : flight test; GPS; Beidou; double differential carrier phase measurement收稿日期: 2022-09-11；收到修改稿日期: 2022-11-09基金项目: 航空科学基金(20200046077002)；国防基础科研项目( JCKY2016205B006)作者简介: 王霖萱（1997-），女，陕西西安市人，硕士，研究方向为数据挖掘。

“北斗”卫星导航系统发展报告

“北斗”卫星导航系统发展报告

１０．５０和１４００赤道上空。地面控制部分由地面控
中国２０００大地坐标系统（ＣＧＣＳ２０００）。 “北斗”卫星导航系统建成后将为全球用户提供 卫星定位、导航和授时服务．并为我国及周边地区用 户提供定位精度１ｍ的广域差分服务和１２０个汉字／次
▲
“北斗”卫星导航系统标识（Ｌｏｇｏ）
Ｓｐａｃｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ／国际太空
“北斗”卫星导航系统的建设与发展将满足国家安全、经济建设、科技发展和
社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。
“北斗”卫星导航系统将
致力于为全球用户提供稳定、可靠、优质的卫星导航服务，并与世界其他卫星导航
系统携手，共同推动全球卫星导航事业的发展，促进人类文明和社会发展，服务全 球、造福人类：
组成。主控站主要任务是收集各个监测站的观测数 据，进行数据处理，生成卫星导航电文、广域差分信 息和完好性信息，完成任务规划与调度，实现系统运 行控制与管理等；注入站主要任务是在主控站的统一 调度下，完成卫星导航电文、广域差分信息和完好性 信息注入，有效载荷的控制管理；监测站对导航卫星 进行连续跟踪监测，接收导航信号，发送给主控站．
６
Ｓｐａｃｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ／国际太空
２０１ ２．４
万方数据
１系统概述
“北斗”卫星导航系统是中国自主建设、独立 运行，并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫 星导航系统。 “北斗”卫星导航系统由空间星座、地面控制 和用户终端三大部分组成。空间星座部分由５颗地球 静止轨道卫星和３０颗非地球静止轨道卫星组成。地 球静止轨道卫星分别定点于东经５８．７５。、８０。、
活动。参与美国导航学会（ＩＯＮ）会议、国际卫星导
航学术会议（ＩＳＧＮＳＳ）、慕尼黑卫星导航峰会等国 际学术会议和论坛。每年举办中国卫星导航学术年会 和多次卫星导航相关研讨会议。 鼓励和支持国内科研机构、工业企业、高等院 校和社会团体，在国家有关政策的指导下。在兼容与 互操作、卫星导航标准、坐标框架、时间基准、应用 开发和科学研究等方面与世界各有关国家和相关国际 组织开展交流、协调与合作。积极推动开展国际卫星 导航系统公开服务性能监测与评估等国际活动，使 “北斗”卫星导航系统更好地为全球用户服务，推动 卫星导航技术发展。

北斗卫星导航系统URE与定位精度分析

北斗卫星导航系统URE与定位精度分析

北斗卫星导航系统URE与定位精度分析贾蕊溪;董绪荣;尚晨;王军【摘要】Beidou satellite navigation system has possessed a regional passive navigation capability. In order to study the po-sitioning accuracy of Beidou system in the case of currently available constellations,the calculation model of the user equivalent range error(UERE)and accuracy assessment method combining dilution of precision(DOP)value is analyzed in this paper. By using the above method and the actual data,the static positioning accuracy in a period of time of Beidou system and GPS sys-tem is compared and analyzed. The analysis result indicates that,during this period,Beidou system positioning accuracy error is less than 5 m in the horizontal direction and 15 m in height direction.%北斗卫星导航系统已具有区域无源导航能力，为了研究当前可用星座情况下的系统定位精度，首先分析用户等效测距误差（UERE）结合精度因子（DOP）值的精度评估方法计算模型，然后利用上述方法采用实际数据对比分析了北斗卫星导航系统和GPS系统一段时间内的静态定位精度。

北斗接收机位置解算算法及验证

北斗接收机位置解算算法及验证

北斗接收机位置解算算法及验证刘瑞华;丁其金【摘要】接收机位置解算作为卫星导航定位中极其重要的一环,所使用算法的正确与否,直接影响到定位精度.文中使用诺瓦泰接收机采集到的北斗星历数据和伪距观测量,对北斗接收机位置解算的经典算法,包括北斗卫星位置的解算算法和最小二乘法接收机位置解算算法,进行了计算及分析验证.结果表明,利用北斗空间控制接口文件所提供的算法计算所得卫星位置三维误差均在10 m以下,使用最小二乘法解算出的接收机位置三维误差均在5 m以下,均满足北斗官方性能规范要求,从而验证了算法的正确性以及可行性.【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】6页(P85-90)【关键词】北斗卫星导航系统;卫星位置解算;接收机位置解算;最小二乘法【作者】刘瑞华;丁其金【作者单位】中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300;中国民航大学电子信息与自动化学院,天津300300【正文语种】中文【中图分类】V448.20 引言北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,正在逐步完善,2020年前后,将向全球提供服务[1]。

其应用范围也越来越广,在农业、交通及航空等各个行业中发挥着越来越重要的作用。

因此,对北斗接收机的需求也越来越大,各导航设备研制单位竞相展开了北斗接收机的研制工作。

虽然不同的应用环境,对北斗接收机要求的侧重点不同,但接收机位置解算都是必须考虑的部分。

本文对北斗接收机的位置解算过程进行分析研究,并结合MATLAB软件,分别使用北斗空间控制接口文件所提供的算法解算北斗卫星位置和最小二乘法解算北斗接收机位置,并进行精度分析,验证了算法的正确性和可行性。

1 利用广播星历解算卫星位置北斗卫星位置解算是接收机位置解算中至关重要的一部分,因为卫星位置是否准确直接影响了接收机的定位精度。

北斗卫星导航系统采用三种轨道卫星,即地球同步轨道 (GEO)、倾斜地球同步轨道(Inclined IGSO)和中地球轨道(MEO)组成的混合星座[1],因此,北斗卫星位置的解算方法与GPS略有不同。

北斗系统新进展-BD3试验验证系统性能分析

北斗系统新进展-BD3试验验证系统性能分析
2
1. 背景
全球北斗卫星导航系统的现实意义
国家经济战略全球化，北斗服务应该全球化
国家海洋战略需要全球北斗不是区域北斗
一带一路战略也需要全球的北斗不是区域北斗 经济强国、国防强国、政治大国都需要全球北斗系统的 支撑，所有局部的高精度时空服务支撑不了国防强国或 经济强国
全球世情监测也需要全球北斗
B1C B1I B2a B2b B2a+b B3I Bs
0.4 0.3 0.2 0.1 0 10 20 30 40 50 60 70 Elevation[° ]
B1C B1I B2a B2b B2a+b B3I Bs
80
90
80
90
各频点伪距噪声均随高度角增大而减小，且当高度角大于 50度时趋于稳定
50 46 42 38 34 10 20 30 40 50 60 Elevation[° ] 70 B1C B1I B2b B2a+b B3I Bs 80 90
各频点信号的信噪比与高度角相关趋势几乎相同 Bs信号（红色曲线）表明Bs信噪比较低
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3. 北斗3试验系统性能
信噪比分析——信噪比随高度角变化情况
MEO
IGSO
7
3. 北斗3试验系统性能
BD-3试验系统主要验证内容
测试了各类技术体制的设计状态
测试了卫星与运控的协同状态
开展了星间链路的综合验证 开展了上行注入与下行接收验证及下行信号质量 监测评估 系统时间体制验证评估
精密定轨体制验证评估
系统定位、测速和授时（PVT）指标验证评估 达到预期目标
习主席2016年创新大会：“深空、深海、深地”需要全 球PNT服务能力的支持

GNSS卫星导航系统概述

GNSS卫星导航系统概述

图5 北斗一号系统示意图 至少可以观测到4颗俯仰角15°以上的卫星。
GP S的空间信号分为3个层 次，即载波、测距码和导 航电文。G P S卫 星初始使 用的载 波 频率 有两个：L1和 L 2， 在2010 年时美国发射了第一颗三频GP S卫星，首次播发 了G P S 的 第三个 载 波 频率 L 5。G P S 信号上存 在 着 C /A码和 P( Y )两种测距码，民用C/A码的码速率为1.023Mcps，码 长为10 2 3。G P S系统的导 航电文 速 率为5 0 b p s。在调 制 方 式上，GP S系统L1、L 2卫星信号均采用二 进制相移键 控 (BPSK)，L 5新信号采用正交调制(QPSK)。图4为GPS L1 BPSK信号调制的示意图。
图3 GPS系统星座示意图
载波：1575.42MHz
C/A码：1.023MHz
导航电文：50Hz
BPSK调制信号
图4 GPS L1 BPSK信号调制示意图 目前，GNSS主要包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗 斯的格洛纳斯系统(GLONASS)、中国的北斗卫星导航系统 (BeiDou)，欧洲的伽利略卫星导航系统(Galileo)。其中美国 的GPS系统发展最早，技术成熟，性能优秀，应用广泛。随 着空间技术的发展和卫星应用的不断增加，太空资源日益 紧张，每个拥有卫星导航系统的国家都在积极抢占卫星频 率和轨道资源，鉴于军用信号的机密性，图2只列举了目前 常用的GNSS民用信号的工作频段。
目前卫星系统进行定位的原理，普遍基于“四星定位” 的原则，即至少通过4颗当前可见卫星与本地接收机的距 离 公 式 来 求 得 本 地 接 收 机 的 位 置 坐标。定位功 能的实 现 需 要解 决以下 两 个 问题：(1)当前各 颗 可见 卫 星的空间坐 标；( 2 )当前各 颗 可见 卫 星 到 本地 接 收 机 的距 离 [1]。问题1 的解 决 方 法 是 对 接收 到的卫 星信号 进 行 解调获得星 历参 数，根 据星 历参 数 计 算得到每 颗 卫 星的空间坐标，问题 2 的 解 决 方 法 是 利用卫 星信号在 空间中的 传 播 时间差 乘以 光 速得 到 卫 星与 本 地 接 收 机 的 距 离。如图1所 示，本 地 接 收机的位置坐标(x，y，z)的求取方法见公式(1)，(xi，yi，zi)为 卫星i的空间三维坐标，ti为卫星i信号的发射时间(i=1，2， 3，4 )，这 些 参 数由于可以从 星 历参 数中 得到，可视为已知 量，tu为卫星信号的接收时间，为未知量，因此在公式(1)中 有4个未知量x，y，z，tu，这也是至少需要4颗卫星才能达到 定位目的的原因。

CASIC多模卫星导航接收机协议规范-中科微

CASIC多模卫星导航接收机协议规范-中科微
数值字段可变数字xx可变长度或浮点数字字段固定十六进制字段hh长度固定的十六进制数最高有效位在左边可变十六进制字段hh长度可变的十六进制数最高有效位在左边信息字段固定字母字段aa长度固定的大写或小写字母字符字段固定数字字段xx长度固定的数字字符字段可变文本cc可变长度的有效字符字段杭州中科微电子有限公司内部文档casic多模卫星导航接收机协议规范7014nmea消息概述消息名classid描述nmea标准消息标准消息gga0x4e0x00接收机定位数据gll0x4e0x01地理位置纬度经度gsa0x4e0x02精度因子dop与有效卫星gsv0x4e0x03可见卫星rmc0x4e0x04推荐的最少专用导航数据vtg0x4e0x05对地速度与航向zda0x4e0x08时间与日期grs0x4e0x06卫星残差txt0x4e0x41文本传送nmea自定义消息自定义消息cas00保存配置信息cas01通信协议及串口配置信息cas02设置定位更新率cas03使能或禁止输出信息及其频率cas04设置初始化系统与通道数目cas05设置nmea语句的发送器标识符cas06查询模块软硬件信息cas10启动模式及辅助信息配置cas20在线升级指令杭州中科微电子有限公司内部文档casic多模卫星导航接收机协议规范7015nmea标准消息151gga信息gga描述接收机时间位置及定位相关的数据类型输出格式ggautctimelatulatlonulonfsnumsvhdopmslumslsepusepdiffagediffstacscrlf示例gpgga23531600029599925s120000090e1061216277m000m7b参数说明字段名称格式参数说明gga字符串消息idgga语句头为系统标识utctimehhmmsssss当前定位的utc时间latddmmmmmm纬度前2字符表示度后面的字符表示分ulat字符纬度方向

GNSS导航系统介绍

GNSS导航系统介绍
以上每天提前4分钟出现 在地球上任何地方可以
同时观测到4-11颗高度 角15以上的卫星。
1个G主P控S站:系Col统ora组do 成spr—ing—s(科地罗面拉多控.斯制平士部)。 分 3个注入站:Ascencion(阿森松群岛)、 Diego
Garcia(迭哥伽西亚)、kwajalein(卡瓦加兰)。
北斗（COMPASS）
５颗静止轨道卫星+３０颗非静止轨道卫星 采用中国2000大地坐标系（CGS2000） 开放服务： • 定位精度: 10 m • 测速精度: 0.2 m/s • 授时精度: 20 ns
北斗现状
完成时间： 预计2012 年实现亚太地区覆盖 ，2020年完成全球覆 盖
四大GNSS及GPS的 基本原理与测量应用
主要内容
一 四大GNSS简介
二 GPS的组成及基本原理
三 GPS的测量应用
一、四大GNSS
GPS
格洛纳
斯
伽利 略
北斗
美国国G防P部S开(G发的lo第b二a代l P空o间s定it位io系n统ing
特点
Systems)
• 由21+3颗卫星组成
• 分布在6个轨道平面上
由格24颗洛卫星纳组斯成，（分G布L在O3个N轨A道S平S面）上，
每个轨道面有8 颗卫星
轨道高度19100Km，运行周期11小时15分
定位精度可达1米，速度误差仅为15厘米/ 秒
前苏联地心坐标系（PE-90）
卫星平均在轨寿命较短,没有开发民用市场
格洛纳斯现状
完成时间： 1996年
Xll
Vl
GPS基本原理——二维三边测 量法
武汉
北京

北斗GPS多模卫星导航模块-

北斗GPS多模卫星导航模块-

XN647-BDBD/GPS多模卫星导航通用接收机模组产品说明书功能描述1.1 概述本模块是一款支持BD2 B1/GPS L1频点的双模导航定位模块。

模块尺寸为16mm x 12mm mm，采用24pin邮票孔封装。

本模块内部具备天线状态检测和天线短路保护功能，支持休眠工作模式。

1.2 产品特性✓24pin邮票孔封装，尺寸16mm x 12mm x 2.5 mm✓支持BD2 B1和GPS L1频点✓支持以下三种工作模式1）单BD2 B1工作模式2）单GPS L1工作模式3）BD2 B1/GPS L1混合工作模式✓内置BD2 B1/GPS L1的LNA〔低噪声放大器〕。

✓具有天线状态检测和天线短路保护的功能。

✓具有备份电源输入接口，支持热启动。

✓内部自带上电复位电路，并支持用户在使用中对模块进行外部复位。

1.3 性能指标1.4 应用●个人定位和导航产品●车载、船舶定位导航1.5 功能框图和典型应用1.5.1 功能框图图1-1 双模导航定位模块功能框图本双模导航定位模块可对外部BD2 B1/GPS L1有源天线供电，并具有天线状态检测和天线短路保护功能。

外部有源天线接收空中卫星信号送给射频芯片，射频芯片内部经LNA放大、混频处理后送到中频滤波器，再经过AD转换成数字中频信号送给基带芯片。

基带芯片接收到射频芯片送来的数字中频信号，经过捕获和跟踪、定位解算等一系列算法处理后，通过串口输出NMEA数据并给出1PPS信号。

1.5.2 典型应用图1-2 双模导航定位模块典型应用图2 模块接口说明2.1 硬件接口2.1.1 电源模块有两个电源输入管脚〔VCC、V-BCK〕与两个电源输出管脚〔VCC-RF〕。

其中VCC为模块的工作主电源；V-BCK为模块的备份输入电源，在主电源VCC断电时给RTC电路供电，确保关键信息不丧失，以实现热启动功能，模块内部设计有对备用电源V-BCK的充电电路，推荐外接可充电的电池或大容量电容；VCC-RF输出VCC电压值，可用于天线供电。

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指南编号/Guideline No.: N-11(201712) N-11船载北斗卫星导航系统接收机生效日期/Issued date: 2017年12月07日©中国船级社China Classification Society前言本指南是CCS规范的组成部分，规定船舶入级产品，授权法定产品检验适用技术要求，检验和试验要求。

本指南由CCS编写和更新，通过网页发布，使用相关方对于本社指南如有意见可反馈至ps@目录1 适用范围 (4)2 规范性引用文件 (4)3 定义和术语 (5)4 图纸资料 (6)5 设计技术要求 (8)6 原材料及零部件 (11)7 型式认可和单件/单批试验 (11)船载北斗卫星导航系统接收机1 适用范围1.1 本指南仅适用于船载北斗卫星导航系统接收机的型式认可和单件/单批产品检验。

1.2 本指南不适用于航速大于70节的船舶上所使用的设备。

2 规范性引用文件2.1.1 SOLAS(1974)及其修正案第V章第19条；2.1.2 SOLAS(1974)及其修正案第X章第3条；2.1.3 2000 HSC Code 第13章；2.1.4 IMO A.694(17)决议：作为全球海上遇险和安全系统（GMDSS）组成部分的船载无线电设备和电子助航设备的一般要求；2.1.5 IMO MSC.191(79)决议：船载航行显示器有关航行信息显示的性能标准；2.1.6 IMO A.1046(27)决议：全球无线电导航系统；2.1.7 IMO A.915(22)决议：经修订的未来全球导航卫星系统(GNSS)的要求和海事政策；2.1.8 IMO MSC.379(93)决议：船载北斗卫星导航系统（BDS）接收机性能标准；2.1.9 IEC 61162 (所有部分)，海上导航和无线电通信设备和系统- 数字接口；2.1.10 IEC 62288 2014: 海上导航和无线电通信设备及系统--船载导航显示器上与导航相关的信息的表示法--一般要求、测试方法和要求的测试结果；2.1.11 IEC 60945:2002/COR1:2008：海上导航和无线电通信设备及系统- 一般要求- 测试方法和要求的测试结果；2.1.12国内航行海船法定检验技术规则及其2016修改通报（以下简称法规）第4篇第5章附录5；2.1.13 GD22-2015 中国船级社《电气电子产品型式认可试验指南》。

2.2 当上述公约、规则、性能建议案和试验标准发生变更时，应使用最新有效版本文件。

3 定义和术语上述认可和检验依据中规定的定义和术语适用于本指南。

为编写及使用方便，本指南直接引用或补充下列定义。

3.1 BDS (Bei Dou Navigation Satellite System) ：北斗卫星导航系统；3.2 COG(Course Over Ground)：对地航向；3.3 SOG(Speed Over Ground)：对地航速；3.4 UTC (Universal Time Coordinated)：世界协调时；3.5 GNSS (Global Navigation Satellite System)：全球导航卫星系统3.6 DBDS (Differential Beidou Navigation Satellite System)，差分北斗卫星导航系统；3.7 精度因子(Dilution of Precision(DOP))：描述卫星的几何位置对误差贡献的因子。

卫星导航系统的误差为测距误差与精度因子的乘积。

根据研究对象的不同，进一步分为三维位置精度因子(PDOP)、水平精度因子(HDOP)、时间精度因子(TDOP)等等。

3.8 捕获(Acquisition)：用户设备对接收到的卫星信号完成码识别、码同步和载波相位同步的处理过程。

3.9 接收机自主完好性监测Receiver Autonomous Integrity Monitoring(RAIM)：接收机利用冗余卫星的伪距测量信息，以判定卫星系统完好性的方法。

它能判断可见卫星中是否有卫星出现故障或哪一颗卫星发生了故障并将其排除在导航解之外。

3.10 WGS-84 (World Geodetic System 84)，即1984世界大地坐标系:由美国国防部在与WGS72相应的精密星历系统NSWC-9Z-2基础上，采用1980大地参考系和BIH1984. 0系统定向所建立的一种地心参考系。

3.11 CGCS2000(China Geodetic Coordinate System 2000)，即2000中国大地坐标系的缩写：该坐标系是通过中国GPS 连续运行基准站、空间大地控制网以及天文大地网与空间地网联合平差建立的地心大地坐标系统。

2000中国大地坐标系以ITRF 97 参考框架为基准, 参考框架历元为2000.0。

4 图纸资料4.1 总体原则4.1.1 提交图纸及技术资料的范围及详细程度应能就设备对本指南及相关标准的符合性进行检查，并可对产品的机械和电气设计进行一般检查。

4.1.2 所提交的文件应按照制造厂质量管理体系的规定进行标识并便于对相关技术要求进行查阅。

4.2 应将下列图纸资料提交CCS审查4.2.1 产品技术说明书（产品规范）产品规范应明确规定产品的总体性能和总体设计要求，至少应包括下列内容：－产品环境条件的规定。

－产品供电条件的规定。

－产品的组成部分、主要外购件及来源。

－产品功能及性能指标的详细描述。

－产品整机的验收条件。

4.2.2 硬件及接口至少应包括下列内容：－产品主要硬件配置的详细说明。

－描述产品及各组成部分的功能、机械特性、电气特性所必须的机械图纸（结构图、外形图）、电气图纸（原理图、接线图、功能框图）和说明性文件。

－产品各主要单元间以及产品与其他设备（或系统）间接口的详细描述，包括结构特性、电气特性、数据协议、数据格式或协议变换、接口配置等。

－电源装置原理图或原理框图、产品供电布置图。

－描述系统典型应用状态的系统接线图。

4.2.3 软件至少应包括下列内容：－产品主要软件模块描述及软件版本号说明。

－软件维护及更新说明。

4.2.4 产品安装手册、操作手册和维护手册。

至少应含有英文版。

手册应包含系统或设备所显示的所有术语、缩写、符号和图标的列表及相关解释。

对于用户操作界面和各项功能菜单应有详细说明，以便于用户及检验人员熟悉设备并进行相关操作。

4.2.5 型式试验大纲和出厂试验大纲至少应包括下列内容的描述:型式试验样品的取样、出厂试验的组批、抽样原则、测试机构及测试条件的要求、试验项目、试验方法、试验结果分析及其接受准则。

4.2.6 产品标识说明及实物图片；产品质量证明书样本4.2.7 产品已通过的环境条件或性能试验报告、鉴定报告（如有时）。

4.2.8 制造方产品质量控制文件（如，ISO9000）。

4.2.9 产品出厂试验规范4.2.10 本社认为必要，要求提交的其他技术文件或质量控制文件（如有时）。

5 设计技术要求5.1 设备的电气安全性、供电条件适应性、环境适用性及电磁兼容性应与船舶使用环境相适应并满足IEC60945中规定的“室内设备”或“室外设备”的试验要求。

5.2 功能和性能要求5.2.1 一般要求(1) 能接收和处理BDS定位、测速以及授时信号，应使用由卫星向接收机播发的电离层模型来修正电离层延迟；(2) 提供用以度、分和分的千分之一表示纬度和经度的位置信息；(3) 提供当时的协调世界时UTC（NTSC）；(4) 至少设有2个输出端口，从输出端口可向其他设备提供位置、UTC、对地航向（COG）、对地航速（SOG）和报警等信息。

位置信息的输出应基于WGS 84基准并应符合IEC 61162标准要求。

UTC、对地航向（COG）、对地航速（SOG）和报警的输出应与 5.2.1.(16)和5.2.1.(18)的要求一致；(5) 确保天线位置的静态定位精度在水平25 m（95%）和垂直30 m（95%）之内；(6) 在船舶运动和一般经受的海况条件下，动态定位精度等同于上述5.2.1.(5)规定的静态精度；(7) 位置信息以度、分和千分之一分为单位的纬度和经度表示，且位置分辨率等于或优于纬度和经度的0.001分；(8) 能自动选择合适的卫星信号以获得满足所需精度及更新率的船舶的位置、速度和时间；(9) 能够捕获输入信号载波电平在-130dBm至-120dBm的范围内的卫星信号。

一旦捕获了卫星信号，且卫星信号的载波电平降至-133dBm时，设备应继续正常运行；(10) 能在符合A.694(17)决议要求的正常干扰条件下令人满意地运行；(11) 如果无有效的卫星历书数据（冷启动），能在12 min内获得符合精度要求的位置、速度和时间；(12) 如果有有效的卫星历书数据（温启动），能在1 min内获得符合精度要求的位置、速度和时间；(13) 如果服务中断时间60s或以内时，能在1 min内重新获得符合精度要求的位置、速度和时间；(14) 对于常规船舶，每秒至少生成一个新的位置结果，并输出至显示和数字界面；对于高速船，每秒至少生成两个新的位置结果，并输出至显示和数字界面；(15) 提供COG、SOG和UTC输出，有效性标记与位置输出上的标记应一致。

COG和SOG的精度要求不应低于航向、航速和距离测量设备（SDME）的相关性能标准，应在船舶可能会遇到的各种不同动态情况下满足精度要求；(16) 至少提供一个在正常情况下关闭的触头，该触头应指示BDS接收机设备的故障；(17) 具备便于通信的双向接口，使报警能传输至外部系统，并使来自BDS接收器的听觉报警能从外部系统通信的双向接口确认；该接口应符合IEC 61162标准要求；(18) 具备按ITU-R标准和相应的RTCM标准处理输入至接收机的差分BDS（DBDS）数据的设施，并指示收到的DBDS信号及其是否正被用于船舶定位。

当BDS接收机设有差分接收机时，静态和动态精确度的性能标准(上述5.2.1.(5)和5.2.1.(6)的规定)应为10 m(95%)置信度。

5.2.2 完整性检查、故障警告和状态显示(1) BDS接收设备还应显示BDS的性能是否满足A.1046(27)决议或A.915(22)决议的附录2以及任何后续修正案对在海洋、沿海水域、进港航道和受限水域以及航次的内河航道阶段的普通导航所规定的要求；(2) BDS接收设备应至少：①在位置丢失的5s内、或如根据BDS空间段提供的信息在超过1s（对于常规船舶）和超过0.5s（对于高速船）后未计算出新位置的情况下提供警告。

在此情况下，在恢复正常操作前应输出上次已知的位置和上次有效定位的时间，且状态显示明确而无任何模糊性；②使用接收器自动完整性监测(RAIM)提供与所进行操作相应的完整性能；③提供自检功能；5.2.3 确保在天线或者其输入或输出接线意外短路或接地或BDS接收设备的任何持续5分钟输入或输出时，不会导致永久性损坏。