北斗地基增强系统建设实施方案
1.1构建地基增强系统
地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。
地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。
北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。
1.1.1建设原则
北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。
1）总体规划、分步实施
系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。
2）先进性
系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：
(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。
(2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。
(3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。
(4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。
3）可靠性
(1)系统设计充分考虑系统运行的可靠性以及个BDS/GPS定位技术的可靠性。从系统设备部署、基准站布网分布、系统软件自适应性及可靠性、合理高效的备份机制等方面，保证系统全天候、稳定正常运行；
(2)系统设计以北斗信号为主，兼容GPS、GLONASS信号，对于GPS定位技术而言存在更多的冗余性，有利于提高定位的精度与可靠性。对于北斗三星GPS CORS系统监测，其在扩展时间可用性的同时，能有效地缩短初始化时间。
(3)全方位的完好性监测方法和预警技术。对导航星座、CORS基站、大气扰动、网络环境、硬件设备进行实时监测，面向系统决策层、系统管理员和终端用户各自不同的需求，建立相应的系统完好性参数化模型，实时发布完好性差分数据、监测数据和预警信息，提升系统服务的可靠性和完备性。
3）资源集约利用
(1)利用一带一路周边现有的基站站可利用的设施，在其基础上扩展CORS 监测系统，尽量避免重复投资。
(2)在确保系统性能指标和质量不受影响的情况下，采用合理、节省的方法设计系统，尽可能节约工程建设总费用。
4.易用可扩展
(1)系统设计要保证系统建成后易用性，包括系统管理、系统维护、用户应用的易用性，用户端实现简单培训后即可操作作业，管理端进行短期培训实习后
可以进行系统管理和维护，避免人员变动而导致的损失。
(2)系统建设过程中，应充分考虑与如地震监测、测绘院等其他部门技术的融合，预留相关建设场地和数据处理接口，使系统建设完成后可按照用户需求后期扩展服务。
1.1.2建设目标
系统遵循“立足测绘，服务一带一路”的总体目标：以一带一路重点区域沿线范围为主、以北斗为主体、兼容其他GNSS卫星、统一的多系统、高精度GNSS 地基增强系统网络。通过在一带一路重点区域沿线范围内布设北斗地基增强参考站，建设覆盖一带一路重点区域的高精度增强定位系统，为国家一带一路战略提供空间基础数据。可向系统覆盖区域内的用户提供各种不同精度的位置和时间信息服务，以满足一带一路建设规划、设计、施工、运营应用的定位、导航和时间服务的实际需求。
1）建立和维持新一代高精度的B控制网基础框架。
2）结合区域似大地水准面精化成果，向测绘及相关应用行业提供高精度、连续、动态、三维的空间坐标参考框架。
3）为现代测绘基准体系的建立和完善提供平面和高程基准基础设施，为空间技术的应用及其产业化服务提供基准保障。
4）基站为监测中心服务器提供原始数据，满足监测软件需求。
1.1.3建设内容
1）改造/建设长一带一路连续运行基站接收设施；
2）建立控制中心，基于现有资源，实现基准站到控制中心的实时传输并对各站点的数据进行质量检查、冗余的备份链接；对接入系统的基站数据进行同步并建立电离层、对流层模型；监控各基准站的运行，并实现服务与不同系统的实时数据共享；
3）建设数据中心，存储不同采样间隔和不同时段的BDS/GPS 原始观测数据，存储包含的BDS/GPS 原始观测数据、存储网络模型文件、进行数据的质量检查和转换；
4）建立一带一路服务中心，基于网页的用户管理系统；利用Internet向批准用户提供基准站原始观测数据下载服务；利用电台方式向一带一路地区用户提供实时RTK服务，同时为用户提供扩展的二次开发的接口；
5）建立参考站和控制中心之间的通讯连接；
6）监测基准站的站点位移情况；实时进行站点监测，定期（每季度）加入高等级控制点进行整网的解算，保障基准框架的稳定，建立数据平台；
7）监测站点现场的温湿度；
8）监测站点差分数据发射是否正常；
9）监测站点BDS/GPS数据链的信号强度、站点BDS/GPS星空图；
10）监测GPRS路由器的GPRS流量；
11）建设常规RTK差分信息的发播系统。
1.1.4系统性能指标
于3×
网络RTK
事后精密定位变形监测
导航
定时水平，垂直（平坝、丘陵），垂直（山区）
水平，垂直
水平，垂直
单机精度，垂直
水平，多机同步
可用性定位95%（365天），95%（天）稳定性
报警时间秒
误报率
兼容性定位导航原始GNSS数据格式采用RINEX格式，
实时差分数据采用RTCM3.X格式，兼
容各类接收终端及后处理软件
卫星信号北斗B1、B2、B3
L1C/A码L1/L2 P码
扩展支持GLONASS LI L2
接收机、终端国内主流GNSS接收终端
用户容量实时用户GSM、GPRS、CDMA方式多用户同时使
用
事后处理用户无限制
1.1.5系统组成
北斗卫星地基增强系统的设计将按照严格的现代计算机网络的规范与标准。整个系统是以参考站网为中心节点的星型网络。建立在高速广域网（100M）上，网络采用TCP/IP协议，服务器操作系统采用Windows Server，基准站采用基于LINUX系统设计的专业网络基准站接收机。
参考网子系统：卫星定位数据跟踪、采集、传输、系统可靠性（完备性）监测。
控制中心子系统：接收并控制各基准站发回的数据。检查各基准站工作状况；对数据进行分析、处理、存贮、管理。形成一定格式的数据文件，发送给用户。
通信子系统：将基准站观测数据传到中心系统包括GNSS差分数据、定位数据实时发送给用户，通过Internet网络公共通讯网络、专用无线网络、电台发布GNSS数据。
用户终端子系统：包括高精度卫星接收机、手机、车载终端等GNSS信号接收，实时差分解算，事后处理解算。
1.1.6系统总体结构
北斗卫星地基增强系统是以参考站中心为中心节点的星形网络。中心建立在高速局域网的互联上。主要由参考站网、通信网、控制中心以及用户部分组成。系统的网络协议基于TCP/IP服务，参考站的接入主要使用光纤或有线数据网络。中心服务器采用分布式部署方式结合多种先进架设、安装、防护、存储手段。
1.1.7系统流程
系统数据流可以分为内部和外部数据流两类，内部数据流是指在连续运行参考站内部交换的流量数据，其主要特点是不不对外公开；外部数据流是连续运行参考站与系统用户之间进行交换的流量数据，这两类数据通过连续运行参考站的各个子系统进行交换处理。
1.1.8参考站分布设计
根据《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》的要求，北斗卫星地基增强系统属于区域参考站网，按照区域参考站网的布设距离规定要求：实时定位精度：分米级厘米级
参考站距离：50-150Km 20-80Km
1.1.9参考站网系统
参考站网系统是北斗卫星地基增强系统的数据源，用于实现对卫星信号捕获、跟踪，卫星数据的记录、传输。为了满重点区域大部分地区用户能够得到厘米级网络RTK定位服务，实现高精度的定位能力。
基准站作为地面增强系统的重要组成部分，CORS基准站设计为无人职守型。CORS基准站跟踪视野内的所有卫星，自主完成导航卫星数据的接收、采集、处理、存储、传输和自动监测报警以及远程控制与管理等功能。其中导航卫星数据的接收、采集、处理、存储和传输是基准站必备的功能，而自动监测报警和远程控制与管理可根据系统建设的要求和实际情况来选择。本系统中的基准站具备以下功能：
（1）导航卫星数据的接收、采集和处理
基准站接收北斗/GPS导航卫星信号，包括卫星广播星历、载波观测数据、C/A 码、P码和时钟数据等。
基准站接收机天线接收到的卫星信号需要经过解译后才能够用于导航定位。经过解译后的卫星数据格式有TrimCom数据、TR17数据和TRCM数据等。
（2）导航卫星数据的传输
基准站接收到的导航卫星信号并解译后，需要将数据实时传输到中心系统。目前的基准站接收机自身带有网路传输通道（即从导航接收机到公网或专线通信线路的传输路径），可以直接将数据传输到网络，无需再配备计算机。网络传输通道一般通过光纤协议转换器、VPN路由器和ADSL调制解调器等专用设备实现。
（3）导航卫星数据的存储
基准站采集的数据实时传输到数据与服务中心，中心会对数据进行存储。但是如果出现通信中断、基准站通信设备故障等意外情况，数据将无法传输到数据中心，这样会导致中心系统无法存储该时间段的卫星数据，从而影响后续的差分数据处理。因此，基准站自身应具备存储卫星数据的能力。当网络故障排除后，管理员可以通过手工操作的方法把缺失的观测数据从基准站下载并传输到中心系统进行存储。
（4）自动监测报警
基准站监测报警功能指基准站在运行出现故障时，向中心系统发出报警信息，以供管理者决策。
导航接收设备运行状况的监控和报警一般由导航接收机自身或外接接收机向中心系统传输接收机和天线状态数据，包括接收机数据质量、卫星状态、数据完
好性等。当接收机运行出现异常时，接收机向中心系统发送警报，并同步发送故障信息。
电源运行状态通常通过UPS电源来远程监控。供电出现异常时，UPS将向中心系统发送警报，并以文字形式说明异常信息。
网路设备的监控主要针对网络交换机、VPN等设备的运行状态进行监控。监控信息包括网络通路状态、网络传输速率和数据延时等信息。当网络设备处于异常时，中心系统能够监控到网络设备故障，并远程进行处理。
（5）远程控制与管理
基准站的远程控制与管理主要实现中心系统以远程的方式进行基准站的设定、控制和运行检测等功能。具体包括三个主要方面：
远程参数设置：包括基准站接收机设置、计算机设置和网络设置等。
远程系统控制：包括控制接收机采样速率、网路数据流向和基准站定位基准等。
远程状态检测：包括接收机检测、接收机检测、网路设备检测和UPS电源检测等。
参考站主要由室外设备和室内设备两大部分构成。室外设备一般包括天线基体（即天线墩）、天线固定装置、导航接收机天线、导航信号发射天线和防雷设备。其中防雷设备又包括直击雷防雷装置、感应雷防雷装置和接地网装置。室外设备的主要功能是接收导航卫星数据和在战时发射北斗导航卫星模拟信号，同时保护基准站设备。
室内设备主要包括多模导航接收机、电涌保护器、UPS电源、网络设备和机柜等。主要功能是进行室外接收到的导航数据的处理、存储和对中心系统的传输。
高精度BDS/GPS基站接收机：
GNSS接收机
主要特点：
?采用BDS+GPS双星五频GNSS模块，支持单北斗定位、单GPS定
位及北斗+GPS联合定位；
?高度灵活的分体式接收机、天线设计，适用于各种变形监测、网
络参考站、驾考系统、机械控制等系统集成应用；
?内置2000伏光电隔离，对接收机有效进行过流过压保护，预防
雷击；
?支持GPS信号和L2C现代化改造后的GPS信号；
?时间同步支持1PPS实时输出；
?支持网格平面坐标输出，无需第三方软件做投影转换；
?支持自动差分，差分格式支持RTCM2.X、RTCM3.X以及CMR；
?两个电源接口，两个串口，满足更多需求的使用；
?内部储存为100M，可设置自动记录原始数据；
?可远程设置、下载、查看数据等等。
1.1.10控制中心系统
控制中心是整个系统的核心单元，与各基准站之间采用有线网络通讯，并以无线网络和其他通讯方式作为冗余备用链接。
作为整个服务系统的核心，中心要求具备有以下功能：数据处理、系统运行监控、信息服务、网络管理、用户管理。
（1）数据处理
负责对各基准站采集并传输过来的数据的质量分析和评价，对某些数据（如导航）进行多站数据综合、分流，形成统一格式的差分改正数据。按照测绘及定位导航的要求，管理中心应输出的数据结果有：
1）RTCM V2.1/V2.3伪距差分修正信息：服务于米级定位导航的用户。 2）RTCM V2.1/V2.3/V3.0相位差分修正信息：服务于厘米级，分米级定位的用户。
3）网络RTK差分修正信息VRS：服务于网络RTK用户。
4）RINEX v2.1原始观测数据：服务于事后毫米级定位的用户。
（2）系统监控
对各基准站运行中的设备安全、正常性进行监控管理，可远程监控基准站卫星定位设备的工作参数、检测工作状态、发出必要的指令、改变各基准站运行状态。数据中心要求能够对整个定位服务网络的卫星基准站网子系统进行实时、动态的管理。
1）对基准站的设备进行远程管理。 2）对基准站进行设备完好性监测。
3）网络安全管理，禁止各种未授权的访问。 4）网络故障的诊断与恢复。
（3）信息服务
对各类用户提供导航定位数据服务，地理信息中有关坐标系、高程系（似大地水准面精化工作完成后）的转换服务。数据中心向控制区域进行数据播发，可适应以下的通信模式：
1）GPRS/CDMA方式：采用基于移动无线上网方式向用户发布数据信息。
2）事后数据发布：采用基于Internet或广域网的方式向用户提供事后精密定位服务。
（4）网络管理
整个数据中心系统由局域网（LAN）、广域网（WAN）和因特网（INTERNET）连接形成，作为网络中心。主要性能有：
1）FTP 服务器：支持匿名和使用密码两种方式登录。
2）WWW服务器：网络多媒体数据信息服务器。主页是连续运行GPS基准站系统，向全球及国内用户发播各种信息。
3）网络管理专用计算机：对网络监视、运行及管理（包括计费）。
（5）用户管理
数据中心对所服务的各类用户进行管理，包括：
1）用户计费管理。系统管理员将根据用户使用的时间、时段、次数和通讯方式生成表格，以方便管理部门按照一定的制度进行计时计费。
2）用户登记、注册、撤消、查询、权限管理。系统管理员可方便的增减用户，根据用户的不同精度需求提供相应的精度权限，查询统计某用户的使用情况。
（6）其他功能
1）具备一定的自动控制能力，减少系统管理员的工作量。 2）对系统的完备性进行监测，并提供最佳的计算方案。 3）有足够的扩充能力，可适应基准站数量的增加。
实时网络处理软件：
软件系统由核心解算软件、各种传感器接入软件和监测软件组成。
核心解算软件利用改进的参考站间高程差异大的内插模型，建立整网的对流层延迟、电离层延迟等误差模型，为移动用户提供优化后的空间误差改正数。改进后的虚拟参考站能提供更可靠、精度更高的网络CORS服务。
技术指标：
(1)支持BDS+GPS+GLONASS (预留伽利略系统)；
(2)自主研发的VRS新型解算技术；
(3)多种定位服务模式，多种数据格式的解算与兼容；
(4)支持多种网络化协议，如：Ntrip、TCP/IP；
(5)多样化、多性能的基站管理系统；
(6)实时多路径监测；
(7)网络信号监控；
(8)多样化地图支持；
(9)自动组网技术；
(10)实时数据传输技术。
(1)在线监控与差分状态查看；
(2)多样化的日志管理；
(3)实时地图查看与搜索；
(4)稳定的运行性能；
(5)人性化的用户管理（支持二次开发）。
软件采用B/S结构的开发模式，能够灵活安全的操作权限管理，设置使用者的登录用户名密码，系统提供操作员管理功能，可以针对每个操作员和每个操作菜单进行单独的权限设置，设置方法灵活方便。操作密码等核心数据都进行了加密处理，方便快捷的操作界面，能够进行报警，手机推送，查询设备状态，生成变形监测报表。
1.1.11通讯系统
北斗卫星地基增强服务系统是一项综合系统工程，涉及硬件设备、软件平台、资源配置、计算机网络、人力调配等方面。系统长期稳定运行的基础是要建立一个良好的数据通信子系统。数据通讯子系统由四个部分构成，一是数据中心分布式千兆网络，二是基准站到数据中心组建的有线网络，三是基准站到灾备数据中心组建的无线或其他通信网络，四是数据中心向用户发播的通讯网络。
数据通信子系统可以实现以下功能：
1）数据中心分布式网络支持中心计算机、网络设备的千兆数据传输，并提供向外界用户下载基准站数据的连接界面。
2）各个基准站和数据中心及灾备数据中心利用网络资源，构建基准站数据传输使用的的VPDN网络、3G无线网络、光纤专线。
3）用户终端用户可以实时向数据中心发送处理请求，数据中心及时将差分改正数据发播给用户。
4）网络系统采用开放式、标准化的结构，具有良好的功能扩展和升级能力。5）具备一定的网络安全机制。
1.1.12用户终端
用户终端接收北斗、GPS等导航卫星信号外，还需接收CORS中心站发送的差分信息，用户终端一般包括：与CORS中心站的通讯功能，导航卫星信号接收、处理功能。
（1）信号跟踪
跟踪通道数：>48
跟踪频段：BeiDou B1，B2；GPS L1-C/A，L1/L2-P（Y），L2-C，L1和L2载波相位
（2）技术特点
支持实时静、动态双频RTK解算，同时支持单BD-2解算模式；
高可靠的载波跟踪技术，大大提高了载波精度，为用户提供高质量的原始观测数据；
全面的兼容高精简报文，易于数据传输及配套软件的应用开；差分格式支持：CMR，CMR+，RTCM2.1，RTCM2.2，RTCM2.3，RTCM3.0，RTCM3.1；输出格式支持：NMEA0183、PJK平面坐标、二进制码；网络模式支持：VRS,FKP,MAC，支持NTRIP 协议
（3）精度指标
RTK水平精度：±1cm+1ppm RTK垂直精度：±2cm+1ppm 码差分定位精度：0.45m(CEP) 单机定位精度：1.5m(CEP)
（4）数据通讯
UHF数据：集成度高，稳定提升电台作用距离
网络数据：GPRS（3G/CDMA可选配）网络通讯模块，国际通用，自动网络登
录，兼容各种CORS系统的接入
其他通讯：WiFI，bluetooth等，可以自由切换，适应各种工作环境。
RTK高精度终端：
北斗地基增强系统建设实施方案
1.1构建地基增强系统 地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。 地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。 北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。 1.1.1建设原则 北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。 1）总体规划、分步实施 系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。 2）先进性 系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：
(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。 (2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。 (3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。 (4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。 3）可靠性 (1)系统设计充分考虑系统运行的可靠性以及个BDS/GPS定位技术的可靠性。从系统设备部署、基准站布网分布、系统软件自适应性及可靠性、合理高效的备份机制等方面，保证系统全天候、稳定正常运行； (2)系统设计以北斗信号为主，兼容GPS、GLONASS信号，对于GPS定位技术而言存在更多的冗余性，有利于提高定位的精度与可靠性。对于北斗三星GPS CORS系统监测，其在扩展时间可用性的同时，能有效地缩短初始化时间。 (3)全方位的完好性监测方法和预警技术。对导航星座、CORS基站、大气扰动、网络环境、硬件设备进行实时监测，面向系统决策层、系统管理员和终端用户各自不同的需求，建立相应的系统完好性参数化模型，实时发布完好性差分数据、监测数据和预警信息，提升系统服务的可靠性和完备性。 3）资源集约利用 (1)利用一带一路周边现有的基站站可利用的设施，在其基础上扩展CORS 监测系统，尽量避免重复投资。 (2)在确保系统性能指标和质量不受影响的情况下，采用合理、节省的方法设计系统，尽可能节约工程建设总费用。 4.易用可扩展 (1)系统设计要保证系统建成后易用性，包括系统管理、系统维护、用户应用的易用性，用户端实现简单培训后即可操作作业，管理端进行短期培训实习后
GNSS星基增强系统综述
GNSS星基增强系统综述 摘要:自GPS提供全球导航定位服务以来，无论是在经济、政治还是军事、民用 等方面都发挥了重要的作用，基于此，目前许多国家都在论证和建设自己的卫星 导航定位系统，比如，俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo等，中国的北斗卫星 导航定位系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）也于2012年底正式运行，并到2020年将能够提供全球服务。由各国卫星导航系统所构成的全球卫星导航 系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）广泛应用于位置服务、道路铁路、航空航天、农业、测绘、授时同步等多个领域，特别是在民用航空领域，其优势 更加突出[1]。 在状态空间域差分技术中广域精密定位技术主要以载波观测量为主，可以达 到分米甚至厘米级的定位精度，但其需要解算模糊度参数，因此初始化时间长， 且在卫星机动条件下，其解算的卫星星历及星钟差分改正数精度较低；而广域差 分技术，主要以伪距观测量为主，定位精度只有1-3m，但其模型简单，解算速度快，不需要初始化时间，且能够提供完备性信息，因此在民用航空领域得到了广 泛的应用。 关键词：星基增强、卫星导航、广域差分 1 意义 当前中国民航正在实施民航强国战略，要求加快建设现代空中交通服务系统。到2020年，中国民航运输机队规模将达到4000架，通用航空机队规模将达到5000架，航空器年起降架次将超过1500万，运输总周转量将达到1700亿吨公里以上，旅客运输量将超过7亿人次。中国是一个多地形国家，机场环境差异较大，依靠传统的仪表着陆系统、测距仪等陆基导航设备无法对飞机的安全起降做出充 分的保证，且其设备投资巨大，维护费用较高。当前国际民用航空领域正在从陆 基导航向星基导航（卫星导航系统及其增强系统）过渡。但我国目前在主要航路 和终端、进近仍以陆基导航为主要设备源，因此，基于中国民航运输航空运行需 求和导航技术发展现状，中国民航在其制定的导航技术发展战略的中期（2021年~2030年）将稳步推进从陆基导航向星基导航过渡，并建议开展星基增强系统（Satlellite Based Augmentation System,SBAS）的研究和实验工作。 2 研究现状 2.1 算法研究现状 最早的广域差分系统算法是由斯坦福大学的Parkinson提出，其通过已知精确坐标的监测站对导航卫星的实时监测，将站钟、星钟和星历放在一起进行最小二 乘估计，但这种方法的计算效率较慢；后来Enge P对该算法进行了优化，先将站 钟通过时间传递分离出来，然后再对星历及星钟进行统一解算；1999年斯坦福大 学与美国喷气推进实验室的工作小组对上述方法进一步改进，采用站间单差的方 法消除星钟误差来解算星历误差，再利用解算的星历误差来估计星钟误差[2]，目 前大部分的广域增强系统算法都是采用这种矢量差分的方法。2004年德国地学研 究中心对上述几种算法进行了综合分析，认为上述几种算法是等效的，其实质都 是星历与星钟的统一解算[3]。 国外目前对于GPS广域差分系统的研究较多，而对于BDS广域差分系统的研 究则还没有，国内目前对于GPS广域差分系统的算法的研究基本与国外一致，其
北斗地基增强系统数据处理中心技术要求-编制说明
项目计划号：20180784-T-801 北斗地基增强系统数据处理中心 技术要求 编制说明 （征求意见稿） 中国兵器工业标准化研究所 2019年12月30日
北斗地基增强系统数据处理中心技术要求 编制说明 （一）工作简况 1.1 任务来源 本标准是国家标准委2019年12月6日的《关于<北斗地基增强系统数据处理中心>等5项国家标准制修订的通知》下达的计划，项目计划编号为20180784-T-801。本标准由中央军委装备发展部提出；由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口；由中国兵器工业标准化研究所负责起草。 1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作 标准编制任务下达后，2019年1月，成立了由中国兵器工业标准化研究所（以下简称（兵器标准化所）、中国兵器科学研究院、北方信息控制研究院集团有限公司（以下简称信控集团）、千寻位置网有限公司（以下简称千寻）等组成的GB/T ××××－20××《北斗地基增强系统数据处理中心技术要求》编制组。该项国家标准的制定具有“北斗地基增强系统工程标准”《北斗地基增强系统数据综合处理系统建设规范》DZB 16－2016的支撑背景。该标准是在研制过程中，北斗地基增强系统数据处理中心技术为标准制定提供了基础，标准制定过程的技术研讨反过来又深化和完善了北斗地基增强系统数据处理中心技术内容，形成了标准与北斗地基增强系统数据处理中心技术互动支持、相互推动提升的过程，因此，该标准具有充实可靠的技术背景。本次国家标准的编制组的主体成员与工程标准《北斗地基增强系统数据综合处理系统建设规范》DZB 16－2016的标准编制组成员基本是一致，都是斗地基增强系统建设工程的技术骨干。编制组制定了标准编制工作计划，明确了标准编制依据和原则等，并讨论了标准内容编写框架和主要技术内容。 编制组成立后，开展了标准相关技术内容的调研工作，广泛查询的标准制定对象相关标准，以及标准涉及的主要技术内容，主要包括北斗地基增强系统数据处理系统的总体架构、数据处理中心机房、硬件支撑平台、软件支撑平台、核心业务软件、信息安全防护平台等方面。
北斗地基增强系统基准站入网技术要求-编制说明
项目计划号：20180786-T-801 北斗地基增强系统基准站入网 技术要求 编制说明 （征求意见稿） 中国兵器工业标准化研究所 2019年12月30日
北斗地基增强系统基准站入网技术要求 编制说明 （一）工作简况 1.1 任务来源 本标准是国家标准委2019年12月6日的《关于<北斗地基增强系统数据处理中心>等5项国家标准制修订的通知》下达的计划，项目计划编号为20180786-T-801。本标准由中央军委装备发展部提出；由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口；由中国兵器工业标准化研究所负责起草。 1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作 标准编制任务下达后，2019年1月，成立了由中国兵器工业标准化研究所（以下简称（兵器标准化所）、中国兵器科学研究院、北方信息控制研究院集团有限公司（以下简称信控集团）、千寻位置网有限公司（以下简称千寻）等组成的《北斗地基增强系统基准站入网技术要求》编制组。该项国家标准的制定具有“中国第二代卫星导航系统重大专项标准”《北斗地基增强系统基准站入网资格评定要求》BD440016-2017的支撑背景。该标准是在研制过程中，基准站入网技术为标准制定提供了基础，标准制定过程的技术研讨反过来又深化和完善了基准站入网技术内容，形成了标准与基准站入网技术互动支持、相互推动提升的过程，因此，该标准具有充实可靠的技术背景。本次国家标准的编制组的主体成员与重大专项标准《北斗地基增强系统基准站入网资格评定要求》BD440016-2017的标准编制组成员基本是一致，都是斗地基增强系统建设工程的技术骨干。编制组制定了标准编制工作计划，明确了标准编制依据和原则等，并讨论了标准内容编写框架和主要技术内容。 编制组成立后，开展了标准相关技术内容的调研工作，广泛查询的标准制定对象相关标准，以及标准涉及的主要技术内容，主要包括入网基准站的技术要求、入网基准站运维能力要求、入网基准站安全保密要求、入网管理流程、入网申请及评定步骤、入网检查及测试要求等方面。
北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用
北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用 提名者：中国测绘学会 提名意见： “北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用”项目是由北京卫星导航中心联合中国科学院上海天文台、北京航天航空大学、上海司南卫星导航技术股份有限公司、上海华测导航技术股份有限公司、泰斗微电子科技有限公司、北京神州天鸿科技有限公司共同完成。该项目组织了国内北斗卫星导航系统的总体单位、建设单位、终端生产和应用单位，经过了由科研到关键技术攻关最终到工程应用转化的过程。项目突破了北斗卫星导航系统实时分米级服务的技术瓶颈，提出了北斗卫星导航系统“基本导航、广域增强、精密定位”集成一体的体系架构、成套理论方法，研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”，实现了北斗系统性能大幅提升，使北斗系统具备了国际先进的分米级空间信号精度。研制了从SoC 芯片、板卡到应用终端的系列北斗高精度装备，广泛应用于国家安全、国民经济建设、民生服务等领域，并推广至“一带一路”国家，直接经济效益逾33亿元，军事和社会效益巨大项目成果对提升北斗系统国际竞争力、规模化产业应用做出了重大贡献。 同意提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 项目简介 北斗卫星导航系统是国家重大战略基础设施和军民融合系统，是服务我国“一带一路”战略的国家名片。为提升北斗系统国际竞争力、满足泛在高精度定位需求、支撑国家战略新兴产业转型，在国家863计划、第二代卫星导航系统重大专项、国家自然科学基金、总部计划等项目支持下，针对异质导航业务一体化融合、广域实时高精度多元误差修正、性能提升平台研制及终端应用等存在的“限”、“杂”、“容”等难题，突破了北斗性能提升与星基广域增强理论方法和关键技术；研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”，取代了原导航业务处理系统，大幅提升北斗系统性能；研制了系列北斗高精度用户终端核心器件及装备，开拓了在电力、通信、交通、农业、反恐维稳、海洋权益维护、精确打击等领域的应用，取得了重大社会、经济和国防效益。 主要创新点如下：
北斗地基增强系统建设方案
北斗地基增强系统建设 方案 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
1.1构建地基增强系统 地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显着或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。 地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。 北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。 建设原则 北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。 1）总体规划、分步实施 系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。 2）先进性 系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：
(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。 (2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。 (3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。 (4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。 3）可靠性 (1)系统设计充分考虑系统运行的可靠性以及个BDS/GPS定位技术的可靠性。从系统设备部署、基准站布网分布、系统软件自适应性及可靠性、合理高效的备份机制等方面，保证系统全天候、稳定正常运行； (2)系统设计以北斗信号为主，兼容GPS、GLONASS信号，对于GPS定位技术而言存在更多的冗余性，有利于提高定位的精度与可靠性。对于北斗三星GPS CORS系统监测，其在扩展时间可用性的同时，能有效地缩短初始化时间。 (3)全方位的完好性监测方法和预警技术。对导航星座、CORS基站、大气扰动、网络环境、硬件设备进行实时监测，面向系统决策层、系统管理员和终端用户各自不同的需求，建立相应的系统完好性参数化模型，实时发布完好性差分数据、监测数据和预警信息，提升系统服务的可靠性和完备性。 3）资源集约利用 (1)利用一带一路周边现有的基站站可利用的设施，在其基础上扩展CORS监测系统，尽量避免重复投资。 (2)在确保系统性能指标和质量不受影响的情况下，采用合理、节省的方法设计系统，尽可能节约工程建设总费用。 4.易用可扩展
地面增强服务系统技术方案
柳州市北斗卫星地面增强服务系统 技术方案 上海北斗卫星导航平台有限公司 2013年10月
目录第1章项目概述 1.1项目背景 1.2建设原则 1.3建设依据 1.4建设目标 1.5建设内容 第2章项目建设必要性 2.1国家战略安全领域的需要 2.2提高北斗系统竞争力的需要 2.3国家北斗地基增强系统的需要 2.4推动卫星导航产业化发展的需要 第3章系统总体设计 3.1设计依据 3.2系统性能指标 3.3系统结构设计 3.4系统工作流程 3.4.1系统内部数据流 3.4.2系统外部数据流 3.5系统软件设计 3.5.1软件功能特色 3.5.2软件可拓展性 3.6参考站分布设计 3.6.1参考站分布设计原则 3.6.2柳州市自然地理概况 3.6.3参考站分布设计 第4章项目建设内容 4.1参考站网系统 4.1.1系统功能 4.1.2系统构成 4.1.3选址设计 4.1.4基准站接收机 4.1.5接收机天线与馈线 4.1.6安全防护监控设备 4.1.7电源保障 4.1.8观测墩建设 4.1.9防雷工程 4.1.10电涌防护
4.1.11基建施工 4.2控制中心系统 4.2.1功能分析与设计 4.2.2数据结构分析与设计 4.2.3数据中心设计 4.3通讯系统 4.3.1设计原则 4.3.2功能实现及设计 4.3.3通讯协议设计 4.4用户终端及使用流程 4.4.1用户终端 4.4.2用户使用流程 第5章项目实施进度计划 第6章经费预算 6.1费用说明 6.2费用预算 第7章项目建设成效 7.1经济效益预测 7.2项目社会效益 7.3系统服务类别 第1章项目概述 1.1项目背景 全球卫星导航系统（GNSS，即Global Navigation Satellite System）是全球所有卫星导航系统及其增强系统的总称，GNSS可为用户提供高精度、全天时、全天候的导航定位和授时服务，是最重要的时空基准信息资源之一。GNSS 包含全球系统、区域系统、天基增强系统和地面增强系统。目前，GNSS包含美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass(北斗)，全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上。 发展以北斗卫星导航系统为核心的卫星应用服务产业已经成为国家战略，卫星导航系统是国家时空基准领域的重要基础设施，是现代军事装备及信息化条件下立体作战指挥的重要依托和影响战争胜败的关键因素，是社会信息化的重要支撑和国家经济社会安全运行的重要保障，对加快经济发展方式转变、推动产业结构升级、提高生产安全效率都意义重大。 为了构建自主、安全、高效的卫星导航系统，国家投入巨资启动了国家卫星导航应用平战结合重大工程，建成了北斗卫星导航系统的基本框架。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号）中明确指出，
北斗地基增强系统站点选址要求
附件2： 北斗地基增强系统站点选址要求 1.观测环境 距易产生多路径效应的地物（如高大建筑、大面积玻璃墙、大型金属物体、树木、大面积水域、海滩和易积水地带等）的距离不小于200m； 点位视野开阔，视场内不宜有高度角大于10°的成片障碍物； 应远离强磁场、大功率无线电发射台、电视台、微波站、雷击区300米以上；远离高压输电线和微波无线电信号传递通道150米以上； 观测环境应安全僻静，且地质稳固。 2.地质环境 点位应选在稳定地质块体上，点位地面基础稳定，避开地质构造不稳定地区（如断裂带、易发生滑坡与沉陷等局部变形地区）和易受水淹或地下水位变化较大的地区，便于长期保存测量标志； 点位应避免选在近期利用或开工建设的区域内； 1
不应设立在易发生滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地点； 不应设立在易受水淹、潮湿或地下水位较高的地点； 不应设立在距铁路200米，距公路100米内或其它受剧烈振动的地点； 屋顶站所在建筑物必须为钢筋混凝土框架结构，且建筑物高度不超过30米、竣工三年以上。 3.观测墩建设要求 屋顶观测墩，应建设在建筑物承重结构上。 观测墩应具备完善的防雷设施。 屋顶观测墩与屋顶面接合处应做防水处理。 如果屋顶多于一个观测墩，则观测墩的间距大于5m。 屋顶观测墩基座建设需求 a)凿开点位所在的水泥板尺寸应约为600×600mm，深约 10cm，直至露出楼面钢筋，与基座的钢筋结构焊接。 b)凿开的楼面上在承重柱上需用水钻至少钻4个深 60~80cm、间距约为16cm 的矩形排列的钻孔（孔径为 38mm）；并对钻孔进行清洗、风干。 c)需用镀锌铁板条焊接在支柱的主筋上作为防雷的引线 通出基座外。在不同的位置焊接两个上述的引线。 d)对观测墩基座需进行防水处理并修复原建筑物的防水2
施闯：北斗地基增强系统及高精度定位导航应用研究
施闯：北斗地基增强系统及高精度定位导航应用研究2012中国北斗汽车导航与位置服务产业发展论坛上，施闯先生作了以北斗地基增强系统及高精度定位导航应用研究为主题的演讲，引起与会人员的广泛关注。 尊敬的各位领导，各位专家，各位企业家，各位同行，非常高兴有这个机会向大家汇报一下北斗在地基增强系统和高精度方面的研究成果。 这个研究是基于国家自主的北斗卫星导航系统现在的运行情况对高精度定位导航的研究。 高精度定位最终的需求是来自于测绘、国土、建设，还有国家重大工程的实施，他所需要的定位精度是从米级到毫米的定位，过去这些工程需求满足都是用GPS来满足的，我最近到深圳国土局问了他们一句话，如果是GPS停用了怎么办？他说我们所有的任务，所有的项目都要停工了，可见这些单位对GPS的依赖性非常大。 第二类需求慢慢在兴起，就是高精度的导航，人们要分清车道，有时候在主道、辅导，导航有点不管用，往往引导错了。另外是营运车辆的监控，我们知道最近发生的一起监控是因为营运车辆的超速没有监管，现在目前GPS，普通的GPS，普通的北斗定位是达不到这样的需求的，不能看到速度有多快，定位精度是4到20米，所以说怎么样能够达到米级精度的定位导航需求也是我们的课题。 基于这样的需求，我们研究了北斗地基增强方案。 可以说在北斗系统里面地基增强这一块是在系统的精度，无论是
从米级到厘米级的范围内，他实现的能力，针对不同应用的需求，针对不同终端的需求来满足的。 北斗第一增强另外一个功能是事后处理阶段可以达到毫米级，所以在地基增强在北斗系统里面的位置是在这一块覆盖的，精度覆盖是比较宽的。 怎么样实现高精度的北斗导航定位呢？ 我们的方案由四个层次来组成。第一个是基准站子系统，第二个是数据处理子系统，第三个是应用服务子系统，第四个是用户子系统，包括终端，包括各种各样行业的应用。 它的关键部分就是基准站，这个在胡博士的报告里面多次提到，北斗要发展必须利用自己的地域优势，我们的优势是什么？因为在一定的区域内卫星导航的改变是差不多的，我们把这个数算出来，发给我们的用户，我们的用户就能从20米左右的定位精度提高到2米，这个就是地基增强型基本的原理。 基于这样的设想我们在中国部署了几个地基增强的实验站，包括了湖北、广东、深圳、北京都设置了这样的地基增强的实验系统，这个实验系统做了大量的实验，基于目前的北斗系统高精度定位能力也给大家汇报一下。 一个是高精度事后，满足测量应用的北斗的毫米级。 另外一个是适时的动态的，基于测量型的东西，分米级的，最后是厘米级的，米级的。 检测的问题，我们怎么样知道北斗的定位可以达到毫米级呢？在
北斗地基增强系统能给我们带来什么
北斗地基增强系统能给我们带来什么 司南导航倪国勋2014年9月11日，北斗地基增强系统工程建设启动会在京召开，标志着北斗地基增强系统工程建设工作正式启动。 北斗地基增强系统是国家卫星导航高精度服务基础设施，是北斗卫星导航系统重要组成部分，是高效实现现代经济社会发展和位置服务的重要项目，对提升北斗系统服务质量，满足政府、行业和大众对北斗高精度应用需求，对创造差异化服务优势，加速推进北斗卫星导航应用与产业化具有重要意义。北斗地基增强系统由基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端五部分组成，基准站接收卫星导航信号后，通过数据处理系统解算形成导航卫星精密轨道和钟差等差分增强信息，经卫星、广播、移动通信等手段实时播发给应用终端，应用终端利用差分增强信息修正误差，实现米、分米、厘米级以及后处理毫米级服务。 北斗地基增强系统是中国卫星导航系统管理办公室，联合交通运输部、国土资源部、国家测绘地理信息局、中国气象局、中国地震局、中国科学院、教育部有关部门，以及地方有关单位共同实施的跨部门、跨地区重大项目，将按照“统一规划、统一标准、共建共享”的原则，构建全国一张网，实现部门间、地区间和用户间资源统筹、数据共享。计划分两个阶段实施，2015年底前将建成框架网和部分区域加密网基准站网络，并投入运行，提供米级精度的定位服务；2018年底前将建成全国范围区域加密网基准站网络，提供米级、分米级、厘米级和后处理毫米级的高精度位置服务。 一、高精度GNSS产业的发展趋势 统计近几年的GNSS市场数据，高精度GNSS板卡每年有大约10万片量的需求，现有的市场需求很难再有增长。北斗地基增强系统的建设将会打破现有的格局，全国范围内高精度差分服务将会改变“1+N”的使用模式（一台基准站+N台移动站），以更方便、更简单的模式开创高精度GNSS新的市场，激发各行各业对
以精准农业为契机,建立“农用北斗地基增强系统”
以精准农业为契机，建立“农用北斗地基增强系统” 精准农业张冬冬 农业是国民经济的基础，自改革开放以来，我国对农业方面的支持从未放松并且在逐步加大投入力度。随着农村土地流转的持续推广和农业机械化水平的提高，我国农业正逐步由机械化向精准化迈进，信息化的农场管理平台、精细化的农田作业、精准的田间管理，这些都是精准农业的产物也是未来农业的发展方向，也是实现农业可持续发展的必要途径。 一、精准农业与北斗地基增强网 精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术，实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取信息的基础上，利用智能化专家系统、决策支持系统，按每一地块的具体情况做出决策，准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。 精准农业的主要技术支撑有：全球定位系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、产量分布图生成系统（YMS）、变量控制技术（VRT）、农业生物采集技术、决策支持系统（DSS）、智能化农作变量机械（IFM）。 其中，技术支撑排在第一位的就是全球卫星定位系统，随着2012年我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统实现了亚太地区的信号覆盖，北斗逐渐取代
捷大众所熟知的GPS卫星导航系统，开始应用在我国社会经济生活的方方面面。但是不同行业、不同领域对卫星导航定位精度的要求不尽相同，有些专业领域对定位精度的误差要求甚至要低于1cm，而卫星的信号从太空到地面要经过很多干扰，导致单点定位精度仅能达到米级，为了提高定位精度和适应不同用户对精度的要求，建设地基增强系统的需求应运而生。 北斗地基增强系统(连续运行参考站系统)是一个或若干个固定的、连续运行的GNSS基站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供GNSS实时观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GNSS服务项目的信息。它是目前GNSS测量技术发展的一个方向，是网络RTK技术和高精度GNSS主板技术的发展的产物，它的产生弥补了一些传统的RTK的不足，促进了卫星导航在测量和其他领域的应用。 二、什么是“农用北斗地基增强系统” 顾名思义，“农用北斗地基增强系统”即为主要用于服务农业的北斗地基增强系统，它的功能与传统的地基参考站相同，提高卫星定位的精度，但他的组成和通讯与常规地基增强系统不同，它由各个连队、农场、团场的基站组成，以电台广播的形式发送差分改正信号，用户在需要的时候接收信号，就可以将原有的卫星定位精度从米级提升到厘米级。系统建设初期的主要目的是为精准农业服务，保证安装北斗卫星导航自动驾驶系统的农机能达到厘米级作业精度。 农用北斗地基增强系统具有以下优点： 1.免费。地基增强系统使用的是在推广拖拉机北斗导航自动驾驶系统必须使
北斗地基增强系统建设实施方案
. 1.1构建地基增强系统 地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。 地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。 北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。 1.1.1建设原则 北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。 1）总体规划、分步实施 系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。2）先进性 系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势： (1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。 (2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动资料word . 无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。 (3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。 (4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。 3）可靠性
农用北斗地基增强系统的建立
农用北斗地基增强系统的建立 司南导航张冬冬 农业是国民经济的基础，自改革开放以来，我国对农业方面的支持从未放松并且在逐步加大投入力度。随着农村土地流转的持续推广和农业机械化水平的提高，我国农业正逐步由机械化向精准化迈进，信息化的农场管理平台、精细化的农田作业、精准的田间管理，这些都是精准农业的产物也是未来农业的发展方向，也是实现农业可持续发展的必要途径。 一、精准农业与北斗地基增强网 精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术，实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取信息的基础上，利用智能化专家系统、决策支持系统，按每一地块的具体情况做出决策，准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。 精准农业的主要技术支撑有：全球定位系统（GNSS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、产量分布图生成系统（YMS）、变量控制技术（VRT）、农业生物采集技术、决策支持系统（DSS）、智能化农作变量机械（IFM）。 其中，技术支撑排在第一位的就是全球卫星定位系统，随着2012年我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统实现了亚太地区的信号覆盖，北斗逐渐取代捷大众所熟知的GPS卫星导航系统，开始应用在我国社会经济生活的方方面面。但是不同行业、不同领域对卫星导航定位精度的要求不尽相同，有些专业领域对定位精度的误差要求甚至要低于1cm，而卫星的信号从太空到地面要经过很多干扰，导致单点定位精度仅能达到米级，为了提高定位精度和适应不同用户对精度的要求，建设地基增强系统的需求应运而生。 北斗地基增强系统(连续运行参考站系统)是一个或若干个固定的、连续运行的GNSS基站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，
南方NRS,北斗地基增强系统最佳解决方案
南方NRS——北斗地基增强系统最佳解决方案 南方卫星导航系统集成部潘伟锋 近年，随着北斗卫星导航定位系统的快速发展，北斗地基增强系统作为北斗卫星导航定位系统地面基础设施，其建设方兴未艾。同时，也催生了众多的技术提供商：高校、研究所、原低精度卫星导航产品供应商、有技术积累和没技术积累的制造商，一时间北斗圈热闹非凡。群策群力，大家一起把北斗产业做大做强，推动北斗产业化发展，本是一件值得肯定和有意义的事情，但地基增强系统对厂家技术要求、建设经验、售后服务能力有着很高的要求。如何能把系统建好，关键是推广好，应用好，正真让北斗服务于各行业和大众，不让系统成为摆设，就需要对各厂家的技术进行甄别、遴选。 北斗地基增强系统建设需要考虑的因素主要有以下几个方面： 首先，是对北斗基准站接收机性能的要求。对于基准站接收机来说，我认为在满足基本功能的前提下其稳定性是首要指标，其中包括了制造工业水平、各种工况下工作的稳定性、数据质量及稳定性等核心指标。从根本上来说，数据是地基增强系统的基础，数据是否稳定，质量如何关系整个系统的性能及服务能力。过分强调类似于3G/4G传输、WIFI设置、内置电池容量、功耗、等功能性指标是没有必要的。随着国内电子技术、制造工艺水平提升，目前无论进口还是国产接收机的技术水平已经达到一个较高的水平，单从接收机本身来说各个品牌的差距并不大。 其次是系统软件的技术要求。系统软件应该是北斗地基增强系统的核心和各厂家差距所在。核心之核心在于系统软件的算法可用性、可靠性、先进性。虽然近年由于北斗卫星导航定位系统的快速发展，掀起对地基增强系统核心算法的研究热，但目前为止，国内系统软件的质量良莠不齐，经过市场长时间打磨和验证、能真正提供稳健服务的更是屈指可数。此外，在某些情况下北斗地基增强系统定位为原有进口CORS网的拓展和补充（如定位为提供亚米级的北斗高精度位置服务），在技术方面的要求降低了门槛，好处是能让更多的厂家和机构参与到北斗产业的发展建设中，同时也一定程度上造成某些地区北斗地基增强可用性、可靠性、服务能力较差的局面。
全国首个北斗地基增强系统性能研究
全国首个北斗地基增强系统性能研究 摘要：本文介绍了北斗地基增强系统湖北示范项目的基本情况及技术特色，对系统的定位精度、覆盖范围、稳定性等服务能力进行分析。得出结论表明，该系统能为其区域网范围内的用户提供厘米级的实时定位服务与米级导航服务，在精密定位初始化时间和环境适用性等方面优于基于单GPS的增强系统，系统覆盖范围、可用性等均满足设计要求。 关键字：北斗；地基增强系统；精密定位；导航 1 引言 北斗卫星导航系统（Beidou Navigation Satelite System, BDS）是中国自主研制和建立的卫星导航系统，能够为用户提供定位、授时与短报文通信的一体式服务。它是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统，打破了美国和俄罗斯在卫星导航领域的垄断地位[1]。北斗是国家重要的基础设施，发展独立自主的卫星导航系统是国家的重大国策[2]。 北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士提出北斗地基增强系统是北斗工程建设的重要内容，也是北斗信息基础设施的有机组成部分。北斗地基增强系统为实现北斗高精度米级差分导航与北斗厘米级实时动态精密定位提供地面基础设施支持，对推动我国北斗产业化应用具有重大意义。 “北斗地基增强系统” 是由国家统一规划建设的以北斗卫星导航系统为主，兼容其他GNSS系统的地基增强系统，采用的地面基准站间距为50－300km，通过地面通信系统播发导航信号修正量和辅助定位信号，向用户提供厘米级至米级精密导航定位和大众终端辅助增强服务。卫星导航技术将通信、地理信息、对地观测有效地结合，正逐步发展为国家的战略性产业，也是当前最具有创新性和生命力的新兴信息产业之一。 2 全国首个北斗地基增强系统介绍 2.1 系统简介 “北斗地基增强系统湖北示范项目”是国家北斗地基增强系统的一部分，也是首个建设的省级示范系统。2012年，在中国卫星导航系统管理办公室等相关管理部门的支持下，项目由湖北省测绘局投资组织实施，湖北省气象局、武汉大学参与合作共建，湖北省测绘工程院（湖北省导航与位置服务中心）承担具体实施工作。项目在省内建设30个北斗示范站，由框架网和区域网两部分组成，参见图1，为全省用户提供导航与位置服务。 框架网均匀分布于全省，提供全省米级导航服务；区域网分布于湖北省中东部，提供区域厘米级实时定位服务。所有基准站均在原有湖北省连续运行卫星定位服务系统（HBCORS）参考站基础上升级改造，共用观测墩和GNSS天线，加装信号分离器和北斗接收机，实现两套系统并置运行的模式。 图1 北斗基准站分布图 2.2 系统技术特色 系统全部基准站采用北斗三频接收机，控制中心PowerNetwork软件也同样支持三种系统，而且北斗能够完全独立使用，实现高精度网络RTK定位，其总体性能与基于GPS 的CORS系统相当。项目完全采用我国自主知识产权的软硬件设施，建成全球首个基于北斗三频卫星导航信号的精密定位服务系统，基于北斗提供省级厘米级精密定位和米级导航定位运行服务。 3 系统性能分析 北斗地基增强系统湖北省示范项目投入使用应满足三点要求：一是定位精度达到设计指标；二是覆盖范围内均可提供服务；三是系统稳定可靠。这直接决定系统的应用程度及服务领域。 3.1 实时定位精度分析 系统建成后开展了大量的功能和性能测试。在均匀分布的34个GPS B、C级点上进行精度测试，利用南方测绘S82-C（司南芯片）和中海达V30（和芯星通芯片）北斗RTK终端，分别采用“GPS双频+北斗三频”、“GPS双频+北斗双频”、“北斗三频”、“北斗双频”、“GPS双频”共5种模式测试，统计其固定率、收敛时间及定位精度，测试结果参见表1；在全省开展导航测试，采用东方联星车载终端LX260（北斗单频），统计其定位精度，测试结果参见表2。 测试成果表明：
北斗地基增强系统基准站建设和验收技术规范 第2部分：验收规范-编制说明
项目计划号：20180789-T-801 北斗地基增强系统基准站建设和验收技术规范第2部分：验收规范 编制说明 （征求意见稿） 中国兵器工业标准化研究所 2019年12月30日
北斗地基增强系统基准站建设和验收技术规范 第2部分：验收规范 编制说明 （一）工作简况 1.1 任务来源 本标准是国家标准委2019年12月6日的《关于<北斗地基增强系统数据处理中心>等5项国家标准制修订的通知》下达的计划，项目计划编号为20180789-T-801。本标准由中央军委装备发展部提出；由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口；由中国兵器工业标准化研究所负责起草。 1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作 标准编制任务下达后，2019年1月，成立了由中国兵器工业标准化研究所（以下简称（兵器标准化所）、中国兵器科学研究院、北方信息控制研究院集团有限公司（以下简称信控集团）、千寻位置网有限公司（以下简称千寻）等组成的《北斗地基增强系统基准站建设和验收技术规范第2部分：验收规范》编制组。该项国家标准的制定具有“北斗地基增强系统工程标准”《北斗地基增强系统基准站系统验收规范》DZB 15－2016的支撑背景。该标准是在研制过程中，基准站建设的验收为标准制定提供了基础，标准制定过程的技术研讨反过来又深化和完善了基准站建设的验收内容，形成了标准与基准站建设验收互动支持、相互推动提升的过程，因此，该标准具有充实可靠的技术背景。本次国家标准的编制组的主体成员与工程标准《北斗地基增强系统基准站系统验收规范》DZB 15－2016的标准编制组成员基本是一致，都是斗地基增强系统建设验收工程的技术骨干。编制组制定了标准编制工作计划，明确了标准编制依据和原则等，并讨论了标准内容编写框架和主要技术内容 编制组成立后，开展了标准相关技术内容的调研工作，广泛查询的标准制定对象相关标准，以及标准涉及的主要技术内容，主要包括北斗地基增强系统基准站的验收要求、测试方法、验收提交检查的文件等方面。 在国家标准初稿起草时，根据该国家标准的定位，对原标准的内容进行以下主要增
基于北斗RTK的碾压控制系统
基于北斗RTK的碾压监控系统 1、绪论 压实是道路施工作业的一个重要组成部分，压实质量对道路的安全与寿命有着决定性的影响，有效的压实能够显著的提高路基的承载能力和稳定性，防止渗透，消除沉陷。 在目前的压路机作业过程中，主要依赖操作人员的工作经验，容易出现漏压、过压的情况。通常，在完工后，还需要采用点抽检的方法，进行压实路面的密实度检测。这样的工作流程存在检测周期长、检测结果不能真实反映全路段压实质量的现实问题。 基于北斗RTK的碾压控制系统可以使工作人员在压实过程中实时检测压实状况，控制压实质量，从而保证路基路面在最少碾压遍数下得到充分压实，可有效地避免欠压和过压等现象的发生。这样既能节省人力，缩短工期，又可以在保证施工质量的基础上加快施工进度，具有明显的社会效益和经济效益。 2、系统介绍 基于北斗RTK的碾压监控系统进行定位的方式为实时动态(Real Time Kinematic-RTK)测量定位，其定位精度可达到1.5cm，RTK是以载波相位观测量为根据的实时差分测量技术，是测量技术发展中的一个新的突破。 在实际应用中，监控中心安装了基于北斗RTK的碾压监控系统的监控平台软件可以远程监视建筑工程压路机工作状态和碾压质量。该监控平台软件可以实时获取当前压路机的工作状态和工作面的压
实信息。监控中心可根据压路机的实时信息以及工作状态，对工程机械进行实时的调度、监控、管理等工作。对出现的问题，进行实时纠正管理。并根据轨迹回放，整体控制施工进度和施工质量。 压路机驾驶员也可以根据安装在驾驶室中液晶显示屏实时获取当前工作面的高程值，掌握碾压层是否达到规定的压实度要求，可有效的避免出现过压和欠压现象的发生，避免了现有工艺中不论土质类型如何一律必须压实若干遍的情形，提高铺层材料的均匀性，避免粗骨料的破碎，提高整个压实作业的效率，降低了驾驶员的劳动强度。同时压路机驾驶员还可以从驾驶室中的液晶屏获取车辆的运行轨迹、速度、压实次数等信息。及时了解当前工作面的压实情况，平整度等信息。 质量控制的自动化也能使经验不足的司机获得很好的压实质量，从而降低了能源消耗，既可节省时间，又可提高工程质量，充分体现出实时检测的优越性，系统的数据处理、分析等工作均在监控中心的PC 机上进行，也可以直接送入大容量的数据存储器，以留作档案或做进一步处理。 3、系统组成 基于北斗RTK的碾压监控系统由软件系统与硬件设备两部份构成，软件系统又可以分为平台调度软件和车载终端软件。