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什么叫做星基增强系统?

  • 分类:常见问题
  • 作者:司南导航
  • 来源:网络
  • 发布时间:2021-09-27 15:15
  • 访问量:

【概要描述】:星基增强系统,即SBAS(Satellite-BasedAugmentation System),它是通过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器,可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进,从而成为各航天大国竞相发展的手段。

什么叫做星基增强系统?

【概要描述】:星基增强系统,即SBAS(Satellite-BasedAugmentation System),它是通过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器,可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进,从而成为各航天大国竞相发展的手段。

  • 分类:常见问题
  • 作者:司南导航
  • 来源:网络
  • 发布时间:2021-09-27 15:15
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  司南导航www.sinognss.com:星基增强系统,即SBAS(Satellite-BasedAugmentation System),它是通过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器,可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进,从而成为各航天大国竞相发展的手段。

  目前全球发展的SBAS系统有:

  欧空局接收卫星导航系统(EGNOS),覆盖欧洲大陆;

  美国的DGPS(DifferentialGPS),美国雷声公司的广域增强系统(WAAS),覆盖美洲大陆;

  日本的多功能卫星增强系统(MSAS),覆盖亚洲大陆;

  印度的GPS辅助型静地轨道增强导航(GAGAN)。

  星基增强系统特点

  SBAS 的特点是利用静止轨道卫星在卫星导航频点上直接广播信号以提供增强信息,同时这个信号也可以用于测距,可以增强卫星导航系统的可用性和精度性能。

  相比于目前较为普遍的地基增强技术,星基增强具有明显的差异化优势:

  (1)星基增强通过卫星播发差分数据,不受网络覆盖的影响;

  (2)星基增强系统定位服务的完好性和可用性较之地基增强要更好。

  (3)星基增强目前主要应用于民用航空等交通运输领域。

  星基增强指的不是增强卫星信号,而是通过GEO卫星搭载卫星导航增强信号转发器,不再依托网络传输差分信息,而通过卫星转发差分信息。

  大量基准站对导航卫星进行监测,获得原始定位数据,并送至中央处理设施,计算得到各个卫星的各项误差改正信息,发给地球同步轨道GEO卫星,卫星将改正信息播发给用户终端,终端解算得到高精度定位结果。

  星基增强系统组成

  BDSBAS系统建成由四部分组成:地面部分、空间部分、用户部分和支持系统。

  空间部分由5颗地球同步轨道卫星组成,可覆盖亚太地区。

  地面部分由监测站、控制站、通讯网络和地面导航站组成。监测站可以取得BDS的原始数据,获得天气状况参数,将收集的数据发送给控制中心,监测站包括BDS和GEO的接收装置,并配有原子钟,整个网络基于TCP/IP协议,可以根据我国的地形特点在我国境内及周边设置20~30个地面参考站。

  整个系统有可以设置2个控制中心,它为每颗卫星计算完好性信息、伪距差分改正值,计算GEO卫星的星历并且计算电离层改正值,同时控制中心还担负控制和监测系统的任务,控制中心留有冗余,一旦某个控制中心发生故障,其他的控制中心可以继续保证系统的正常运行。

  控制中心产生的信息被发送到地面导航站,地面导航工作站有以下主要功能:产生类似于GPS的信号,发送给GEO卫星;向GEO发送由控制中心传送过来的完整性信息、广域差分信息和电离层改正信息。

  用户部分不仅能够接收GPS的信号,还可以接收北斗地球同步卫星发送的测距信号、广域差分信号、完备性信息和电离层改正信息。

  支持系统包括应用检验设施,评估与系统检验设施与开发验证平台。这些设施用于支持系统运行和未来系统鉴定之用,同时可以检核北斗导航系统的稳定性和可靠性。

  星基增强系统的作用

  星基增强系统与地基增强系统都是全球主流卫星导航系统的“补充”,司南导航的董事长王永泉说过它们最主要的区别在于接收信号来源的不同,一个是在“天上”,一个是在“地下”。为什么这么说呢,因为它们是一个用地球同步轨道卫星一个用地面通信手段。

  为了提高定位精度,人们通过在地面建立固定的参考站(CORS站)来获取卫星定位测量时的误差。进而将卫星定位坐标与自身精确坐标对比后的“改正数”结果,发送给接收机。这就有了后来的地基增强系统。

  地基增强系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。通过提供差分修正信号,可达到提高卫星导航精度的目的;

  地基增强系统主要服务于地面应用,涵盖测绘勘探、监测控制、驾考驾培、精准农业、航空航海等专业领域,及交通导航、旅游、应急救援等大众领域。通过接收地面基准站网提供的差分修正信号、达到提高卫星导航精度的目的,优化后的定位精度可以从毫米级至亚米级不等。

  地基增强的精度虽然很高,但覆盖范围却有一定限制。定位目标必须处在通信信号覆盖的范围之内,但在通信信号难以覆盖的高空、海上、沙漠和山区,则形成了大范围的定位盲区。

  而为了解决更大范围的高精定位需求,人们把从参考站获取到的改正参数上传至卫星,再通过卫星向全球播发。这样,用户终端不必再受到通信能力的限制。星基增强也是由此而来。

  星基增强、地基增强对比图

  地基增强系统改变了传统RTK测量作业方式,用户在测量时不需要架设参考站,可以单机作业,并且扩大了工作范围,还能提高了工作效率等。

  星基增强系统的出现弥补了地基增强系统的不足,在沙漠、海域等难以建立地面基站或者通信信号不足的地方,星基增强系统能为我们提供高精度定位服务。

  司南导航北斗导航系统:http://www.sinognss.com/product/256.html

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