随着各种全球导航卫星系统（GNSS）的出现，天基导航已成为提供定位、导航和授时服务的先驱。星基增强系统（SBAS）由于能够改善全球导航卫星系统所提供的服务质量，因而有望取代数量巨大的地基导航系统，并允许更有效地利用可用的空域。认识到这种系统的潜在效益，印度采取了早期行动，在印度地区实现了自己的SBAS ，叫做GAGAN（辅助GPS静地星基增强导航系统）。
GAGAN系统是由印度空间研究组织（ISRO）和印度机场管理局（AAI）一起开发的，并经部署和认证的正在运行星基增强系统（SBAS）。该系统的服务范围覆盖印度飞行情报区（FIR），且具有扩大到对周边飞行情报区的能力。
GAGAN的信号覆盖范围
GAGAN提供的民航导航信号，与国际民用航空组织（ICAO）标准和由全球导航卫星系统（GNSS）专家组制定的建议措施（SARPs）相一致。在印度飞行情报区内，该GAGAN系统提供非精密进近（NPA）服务精确到1/10海里范围（所需导航性能或RNP-0.1），以及在印度次大陆提供常规状态下的精密进近服务APV-1.0（具有垂直引导的进近）。
该GAGAN系统与国际上其他的SBAS系统，如美国的广域增强系统（WAAS），欧洲静地卫星导航重叠服务（EGNOS）和日本MTSAT卫星增强系统（MSAS）等，实现互操作，并提供跨地区无缝航空导航。
GAGAN最终运营阶段总体架构图形
为了有效实施印度的SBAS，该GAGAN系统由以下主要部分组成。
● 印度参考站（INRES），分布在印度各地的15处；
● 印度主控中心（INMCC），在班加罗尔有两个；
● 印度陆地上行站（INLUS），共有三个，其中2个在班加罗尔，一个在新德里；
● 赤道静止卫星（GSAT 8 / GSAT 10）已经在轨道上，一个在轨备用卫星GSAT-15，也已经在 2015年11月10日发射升空；
数据通信子系统，包括两条光纤通信（OFC）链路和两个非常小口径终端（VSAT）链路。
GAGAN星基增强系统重新定义了印度区域的导航
（1）GAGAN空间段
印度空间研究组织负责为GAGAN计划提供地球静止轨道卫星（GEO，空间段）。GAGAN作为一个业务系统，有三个携带GAGAN有效载荷的GEO卫星分别是，GSAT-8、GSAT-10和GSAT-15 。GSAT-8位于东经550E, GSAT-10位于东经830E，它们已经获得的伪随机噪声码编号分别为PRN127和128，并且业已发送GAGAN SIS（空间信号）。携带GAGAN有效载荷的GSAT-15定点于东经93.50E，分配到的编号为PRN132，是个在轨备份星。
（2）GAGAN地面段
以下将更加详细地介绍GAGAN地面段的每个组成部分。
● INRES - 印度参考站。该INRES站网用来收集来自所有可见GPS和地球静止轨道卫星的测量数据与广播的消息，并将其转发给INMCC作进一步处理。 15 INRES站分别建在艾哈迈达巴德、班加罗尔、查谟、高哈蒂、加尔各答、新德里、港布莱尔、特里凡得琅、贾沙梅尔、果阿、博尔本德尔、伽耶，迪不加尔，那格浦尔和布巴内斯瓦尔。
● INMCC - 印度主控中心。由全国各地的各INRES收集的数据，被实时发送到INMCC，经处理并生成为误差改正数和完好性数据，形成SBAS电文消息。然后，所产生的SBAS电文消息，被发送到INLUS用于进一步处理。
● INDUS - 印度的陆地上行站。该INLUS，从接收INMCC来的 SBAS电文消息，将其格式化实现GPS的兼容性，并通过上行链路传送SBAS定位消息至GEO卫星，由后者广播给用户和社会。所述的SBAS电文消息中，包含允许SBAS接收机能够消除GPS定位解误差的信息，由此可用于显着增加定位精度与可靠性。利用这一导航电文消息提供给用户，随后就可以计算获得误差改正数、置信度参数（完好性）。这些电文消息均通过印度陆地上行站（INDUS）的C波段上行链路，传送给GSAT-8 / GSAT-10 GEO卫星，然后通过L1和L5频段下行广播给用户接收机。广播的电文消息由SBAS兼容接收机接收，用于GPS信号的误差改正，最终计算出用户机所在的精准位置。
(3) 电离层模型研发
位于低纬度地区的电离层行为特性，并不平静，具有如电离层闪烁、等离子体空洞、大尺度能量密度梯度等异常特点，而且特色非常明显。为了确保GAGAN的最佳工作性能，必须进行电离层不均匀性检测，以利于对于统计置信度极限值做出相应调整。为此，需要个针对印度这样特定地区的电离层专用模型，加以研发和实施，满足GAGAN性能最适合的应用需要。此外，优先选择的电离层模型算法，不应该要求现有的SBAS电文消息结构有所变化，因为在国际民航组织最低运行性能要求（MOPS）的任何更改，都需要GPS / WAAS空载装备标准DO-229所有会员国之间的协同一致认可。认证GAGAN系统要求的任何MOPS变化将是一个非常耗时的过程。
在电离层模型建立过程中，网格电离层垂直误差（GIVE）置信度必须绑定的误差，不仅包括电离层网格点，而且也包括网格点之间的所有内插区域。此外，绑定的误差必须同时适用于正常的和扰动的电离层。为了捕捉大尺度赤道电离层异常特点，该模型必须提供克服赤道地区的薄壳模型（总电子含量）的不适用性，而且要捕获赤道电离层复杂的三维立体性结构特性。
印度SBAS需要地区特定功能的模型。该地区电离层的具体模式必须有如下一些特点：一是可实现性；二是能够演示完好性；三是为高精度用户提供合适的可用性；四是向后兼容性；五是降低建模误差和支持印度地区的精密进近服务；六是定义优良的精度和完好性赤道电离层；七是赢得安全认证，在印度次大陆的FIR服务区，能够支持垂直引导可用性的实用化业务化运营。
ISRO GIVE模式 - 多层数据融合（IGM-MDLF）。在电离层的垂直运动建模中，在两个不同电离层电子壳高度上，IGM-MDLF模型被设计为捕捉电离层变率，最终在350公里的壳高度上用加权平均方法为用户提供一个数值。该模型确保广播的GIVEs，具有足够高的完好性水平，使得由用户接收机计算得到的用户电离层垂直误差（UIVEs），以非常高的概率落在它们的垂直电离层误差容限之内。GIVEs确保的UIVEs完好性，不仅在网格点上，而且在网格点周围的四个网格单元的所有点上。对于用户来说，该算法提供的电离层延迟和置信度值，直接结果是提高了精度和可用性。
该算法已经进行了分析和审查评估，其中的每一项性能都是基于使用INRES和在印度地区的总电子数含量（TEC）的数据，进行了详尽的研究审查。而且算法还选择正常和扰动状态下电离层，进行了测试计算、评估验证。通过广泛的审查评估，改进并确定GAGAN服务所能达到的精度、可用性、连续性和完好性。该算法的关键功能是计算在各个壳层的延迟和置信度（误差拟合），并在350公里将它们结合起来，又不要求任何MOPS变化。
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