北斗区域系统功能与指标

　　北斗二号一期系统建成后，为亚太地区用户提供卫星定位、导航和授时服务。包括授权服务、公开服务、广域差分服务及位置报告服务四种类型。其中在我国及周边地区可为用户提供定位精度1米的广域差分服务和授权用户的短报文通信服务。在位置报告服务中，为提高用户容量，降低发射功率，将目前RDSS模式的双重覆盖为单重覆盖，双星工作改为三星工作，即“三收单发”的工作模式，以满足快速定位与位置报告的要求。

 

　　（1）系统功能与指标：

 

　　北斗区域系统的主要功能和性能指标为：

 

　　u 主要功能：定位、测速、单双向授时、短报文通信；

 

　　u 服务区域：中国及部分亚太地区；

 

　　u 定位精度：优于10m;

 

　　u 测速精度：优于0.2m/s；

 

　　u 授时精度： 50ns（双向10ns）；

 

　　u 短报文通信： 120个汉字／次。

 

　　（2）北斗区域系统的特点

 

　　北斗系统除与GPS类似的定位、导航、授时服务功能之外，还具有位置报告、通信以及区域高精度定位／授时特殊功能。

 

　　u RNSS/RDSS应用集成

 

　　RNSS为卫星无线电导航业务，RDSS为卫星无线电测定业务。所谓RNSS与RDSS集成概念，是在卫星导航系统的卫星和运控系统中集成RNSS与RDSS两种业务，使用户既可以不发射响应信号，自主完成连续定位、测速任务，又可根据需要进行RDSS方式的位置报告，以及用户跟踪识别和短电文通信。在用户终端实现RNSS与RDSS的双模集成和国外GPS、GLONASS的应用集成。北斗卫星导航系统上述集成应用功能，与国外其他系统相比具有突出的技术特色。其基本原理与应用方式如下：1)在部分导航卫星( GEO，IGSO)上同时安排RDSS载荷和RNSS载荷，地面控制系统具有RNSS与RDSS信号及信息处理和运行控制能力。2) RNSS与RDSS的导航体制和信号格式统一在同一时间系统。3) GEO卫星的RDSS出站信号和RNSS导航信号均可用于用户自主导航，又可用于位置报告和通信服务。即s频段信号可用于RNSS（所谓无源）定位，RNSS的L频段信号可用于通信服务。4)地面运控系统RDSS业务具有用户通信随机接人能力，可以处理短促突发信号，完成用户至中心控制系统的信息交换。5)用户人站信息可以携带用户位置实现位置报告，又可以不携带用户位置信息。由RDSS直接从应答信号中处理出用户位置坐标，实现“无信息”传输的位置报告。

 

　　u RNSS与RDSS集成的性能特点为：1)在导航系统内完成导航与通信的集成，既增强了导航的能力，又避免因通信体制、部门编制不同带来的通信苦恼，互通性好；2)位置报告链路与导航链路相结合，其信息传输链路具有与GPS P (Y)码相当的安全性，利用RDSS原理实现无位置信息传输的用户位置报告，保密安全性好；3)卫星波束覆盖范围内的所有用户都具有随机接人能力，直接通信的范围广、接通能力强、实时性好；4) 双模用户机定位手段丰富、可靠性高；

 

　　5) 系统及用户终端的效费比高，成本相对低廉；6)利用RDSS实现双向授时，其精度优于10ns，与通常的GPS单向授时相比，其时间同步精度要高。

 

　　（3）多系统兼容和互操作应用

 

　　北斗系统在保持自主系统特点的基础上，具有多系统兼容与互操作能力。卫星导航系统之间的兼容性是指各种GNSS系统定位、导航与授时服务即可独立使用，又可同时共同使用而不相互干扰。卫星导航系统之间互操作能力是指各种GNSS系统民用信号的导航、定位、授时服务能够共同使用，并可使用户获得优于各独立系统所提供信号的服务性能。理想的互操作性可以使接收机能够同时利用来自北斗、GPS、GLONASS、Galileo卫星导航系统的信号进行导航。目前俄罗斯在新一代GLONASS-K星上增加了L3波段民用信号，改进了具有CDMA码分多址信号，逐步实现了与GPS兼容，伽利?韵低炒由杓浦?蹙涂悸橇擞隚PS的兼容。多系统兼容是具有国际共识的大趋势。要实现卫星导航系统之间互操作能力，需在GNSS系统之间协调解决如下问题：1)频率选择、信号体制设计以及信号结构设计方面实现兼容和可互操作；2)坐标系统之间建立明确的转换关系或者采用完全一致的坐标系；3)时间系统之间建立精确的同步关系并在电文中进行播发；4)全球民用信号政策和服务保证承诺。 “关于兼容信号，中国第二代卫星导航系统将根据国际协调情况，在国际标准框架内设计和播发L1和L5信号，实现与GPS和Galileo的互操作，同时保留Bl、B3军用信号，维持军用系统的独立性。关于坐标基准统一问题，由于CGCS2000坐标系定义已与ITRF基本一致，坐标转换问题业已解决。关于卫星导航系统时间基准的互操作，一种方案是所有卫星导航系统之间，建立长期精确的时间比对，并且在各自的导航电文中播发时间差信号，另一种方案是所有卫星导航系统时间与UTC系统时间建立精确关系，并进行播发。国际上已启动Galileo与GPS系统时间偏差监测和预报工作，将在Galileo系统中广播Galileo/GPS 的时间偏差 (GGTO)。中国第二代卫星导航系统与其他导航系统时间的互操作，可通过与各导航系统时间有直接关系的国际实验室之间建立比对链路实现，但最终还是由国际组织通过当事国协调解决。”