北斗星基增强技术及其应用
北斗海洋厘米级全球星基增强关键技术及其产业化应用
北斗海洋厘米级全球星基增强关键技术及其产业化应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述北斗海洋厘米级全球星基增强技术是指利用北斗导航卫星系统，通过增强技术提高卫星导航信号的精度达到厘米级水平的一种技术。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的出现，为海洋领域的定位和导航提供了更高精度和更可靠的解决方案。
正基于北斗卫星系统的全球星基增强技术主要包括两种方式，即单差定位和双差定位。
单差定位是通过基站接收北斗导航卫星和地面站的信号，并通过计算修正因素，将其传输给用户终端，从而提高用户位置的定位精度。
而双差定位则是通过增加一个参考站，将基站与参考站的差分信号进行修正，再传输给用户终端，从而实现更高精度的定位。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的关键要点包括：信号接收与处理的灵敏度，多路径效应的抑制，定位精度的提升以及实时性的保证。
通过对卫星信号的接收和处理，可以提高信号的灵敏度，提高定位结果的准确性。
同时，通过采用多路径效应抑制技术，可以削弱多路径信号的影响，提高信号的可靠性。
此外，定位精度的提升也是关键要点之一，通过使用双差定位和其他相关技术，可以实现厘米级的定位精度。
最后，实时性的保证是关键要点之一，全球星基增强技术需要具备实时性，以满足海洋领域对于实时定位的需求。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的应用领域广泛，包括海洋测绘、海洋资源开发利用、远洋渔业、海岛旅游等。
在海洋测绘领域，利用北斗海洋厘米级全球星基增强技术可以提高测绘船只的定位精度，从而实现更加准确的海图绘制。
在海洋资源开发利用领域，该技术可以提供更加精准的定位信息，为海洋资源勘探和开发提供可靠的数据支持。
在远洋渔业领域，北斗海洋厘米级全球星基增强技术可以实现渔船的实时定位，提高渔业的管理效率。
在海岛旅游领域，该技术可以为游客提供准确的定位导航，增加旅游体验和安全性。
当前，北斗海洋厘米级全球星基增强技术的产业化已经取得了一定的进展。
目前已经有多家企业和科研机构开始研发和应用这一技术，相关产品也逐渐投入市场。
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。
北斗地基增强系统建设方案
北斗地基增强系统建设方案一、背景介绍北斗卫星导航系统是中国自主研发的一种卫星导航定位系统，具有全球覆盖、高精度、高实时性和高可靠性的特点，被广泛应用于陆地、海洋、空中和航天等领域。
为了进一步提高北斗系统的使用效果和定位精度，北斗地基增强系统建设显得尤为重要。
二、目标本方案旨在建设一个完善的北斗地基增强系统，提高北斗系统的定位精度和使用效果，满足用户对高精度导航定位的需求。
三、建设内容1.增加地面基站密度：建设更多的北斗地面基站，提高北斗信号接收覆盖范围。
基站之间的平均距离控制在30公里以内，以保证接收到的信号质量和定位精度。
基站之间的连接采用高速互联网络，确保数据的实时传输。
2.基站建设和设备更新：选址合理，考虑到信号传播的特点，尽量选在高海拔、开阔地带，减少地形地貌对信号传输的影响。
基站应配备高性能的天线、接收机和信号处理设备，以提高信号接收和处理能力。
同时要加强基站的设备更新和维护，保证设备的可靠性和稳定性。
3.建设数据中心：建设一个专门用于数据处理和分析的中心，用于接收、处理和存储北斗地基增强系统产生的海量数据。
数据中心要采用先进的大数据分析技术，对数据进行深入挖掘和分析，提取出有价值的信息，为用户提供更加精确和实用的导航定位服务。
4.提高用户终端设备的兼容性：开发适用于不同终端设备的导航软件和硬件驱动程序，提高用户终端设备对北斗系统的兼容性。
同时，在终端设备中集成地基增强系统的功能，使用户可以通过终端设备直接接收和使用加强后的北斗信号。
5.加强用户培训和推广：组织相关培训，提高用户对北斗地基增强系统的认知和使用能力。
同时，通过各种宣传渠道，宣传北斗地基增强系统的优势和功能，推动系统的推广和应用。
四、实施步骤1.前期准备：进行项目规划、选址和立项，确定建设经费和时间计划。
2.建设基站和数据中心：根据选址要求，依次建设基站和数据中心，并配置相应的设备。
3.测试与优化：对建设的基站和系统进行功能测试和性能优化，以确保其正常运行和满足用户需求。
北斗地基增强系统的建设
北斗地基增强系统的建设摘要：北斗地基增强系统在社会的各个发展领域均具有重要应用，属于综合性较强的工程，是卫星导航系统的重要部分，也是高精度卫星导航研究的重点内容。
北斗地基增强系统的发展具有全面性，需要深入分析其解决方案及实际应用价值，发展中地区的发展。
本文主要阐述了北斗地基增强系统的建设方案。
关键词：北斗地基增强系统；建设方案；非洲乌干达；国内的经济社会发展较快，信息服务网络的精确程度较高，具有广阔的覆盖范围，可以与多种基站联合起来，建立CORS，即卫星定位服务综合体系。
该体系是城市化进程的重要标志，需要依靠定位系统提高自身工作精度与工作效率，在交通运输、水利建设及农林测量领域具有极高的应用价值，可以帮助预测数目之间的间距、桥梁之间的距离、大坝的变形情况等。
一、非洲乌干达北斗地基增强系统现状非洲原有CORS站，但处于年久失修的状态，网络基础较差，电力供应不稳定，技术培训力度不足，导致设备容易出现各种故障。
北斗3号全球系统建成之后，非洲大多数设备仅可以支持双系统，面临着更新换代的难题。
非洲政府及市场选择中国品牌的原因可以叙述如下。
首先，中国品牌具有竞争性的价格优势，这是欧美品牌难以媲美的。
非洲大多数国家属于发展中国家，资金不够充足，需要依靠政府的援助生活，基金对于其十分重要。
其次，中国品牌的质量突出，价格适中。
再次，中国品牌产品具有售后保障，在仪器出现问题后不会出现不闻不问的情况。
最后，中国品牌看重对当地技术工程师的培养与培训工作。
俗话说，授人以鱼不如授人以渔，中国乐于将产品的发展功能分享给非洲当地的使用者，使得工程师在没有中国工程师帮助之下也可以顺利完成操作、配置与调试任务，可以自主修理仪器设备。
非洲建设多站属于大势所趋。
社会与世界即将位于同一张网络之下，即物联网。
精确的时空位置信息是实现万物互联的关键所在。
为了获取事物的位置信息，需要借助CORS网络作用。
二、北斗地基增强系统概述分析北斗地基增强系统在人们的日常生活中发挥着重要作用，主要由空基增强系统与地基增强系统两个部分组成。
解析北斗地基增强系统建设
解析北斗地基增强系统建设摘要：本文对北斗地基增强系统建设要点进行分析，首先阐述北斗地基增强系统的内涵，其次对北斗地基增强系统建设的主要内容进行探究，希望可给相关的工作人员提供一些参考。
关键词：北斗地基；增强系统；建设要点引言经济的快速发展极大地促进信息网络的建设，特别是导航系统，进而为便捷化的社会生活和生产建设提供了基础性的保障。
城市化建设中CORS是极为重要的一项内容，在交通等工程的运行中起着至关重要的作用。
1北斗地基增强系统概述如今北斗地基增强系统已经成为人们日常生活中不可或缺的重要部分，该系统主要包含空基和地基两个方面，基于特定得设备推进卫星定位导航，是相关系统稳定高效运行的重要基础。
作为卫星增强系统中的重要组成部分，空基增强系统主要涉及到地面参考站和传输站以及同步卫星等的运行，基于这些设备推进有序的操作，最终得到较高精度的定位数据。
地基增强系统同样有着极为重要的作用，其主要由基准站和数据播发系统等组成，基于各个部分的统筹协作达到既定的操作要求。
卫星定位服务综合系统是连续运行的基准站，各类数据信息的收集和传递以及坐标变化的修正等都是通过其进行。
其中所涉及到的数据传输主要是通过数据处理中心与CORS站进行，在无线网络的支持下完成与终端用户的信息传送，同时还可进行个性化的调整。
对于数据播发系统来说，其承担着数据的各项处理，当前该系统主要有单向和双向两种模式，最终将相应的位置信息传送到数据处理中心。
处理中心在对数据做出调整以后，即可将其传送到终端处理器，因外界其他影响因素的存在，所得到的修正数据会存在一定的差异。
鉴于此，用户可基于具体的要求进行再次调整，以获得精确的定位数据。
2北斗地基增强系统建设2.1基准站系统作为北斗地基增强系统的重要组成部分，基准站主要有观测和观监等几种情况，在科技得到不断发展的条件下，其功能也在不断地丰富。
该系统主要涉及到接收机设备和路由器以及监测器等设备，在多种原件的配合下运行，数据的传输则是借助于有线或无线网络，最终将相应的数据传输到特定的数据库中。
星基增强 技术
星基增强技术1地基增强系统既然地基增强系统是卫星导航系统的补充，那么就先讲一下卫星导航系统，卫星导航系统如何定位的，相信大家都知道了，当接收装置接收到4颗及以上导航卫星信号时，即可计算出其所在位置。
但是这种定位方式精度为10m左右。
可是，单纯的卫星导航定位精度(10m)对于大部分的行业应用和军用领域而言，还远远不够。
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。
例如各地测绘、国土、气象等部门负责建设国家连续运行基准站CORS网就是属于地基增强系统。
后来由中国兵器工业集团，国土资源部、交通部、国家测绘局、国家地震局、中国气象局、中国科学院及千寻位置网络有限公司负责建设的中国国家北斗地基增强系统同样也属于地基增强系统。
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。
2星基增强系统星基增强系统，英文名SBAS（Satellite-Based Augmentation System），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。
北斗星基增强系统 标准
北斗星基增强系统标准
北斗星基增强系统是一种先进的导航技术，用于提高北斗卫星导航系统的精度和可靠性。
该系统采用了一系列基站和相关设备，用于接收北斗卫星的导航信号，并加以处理和增强。
北斗星基增强系统的标准是根据国家相关技术规范制定的。
它规定了系统的工作参数、功能要求、数据处理方式等内容，以确保系统能够稳定可靠地工作，并满足用户的导航需求。
在北斗星基增强系统中，基站通过接收北斗卫星的导航信号，测量信号的传播时间来计算用户接收机的位置和速度信息。
然后，基站将这些信息进行处理，并通过无线信号传输到用户的移动设备上。
除了提供高精度的导航定位服务外，北斗星基增强系统还可以提供定位辅助数据、差分修正信息等功能，以进一步提高导航的准确性和可靠性。
这些功能可以广泛应用于交通运输、航空航天、海洋渔业等领域。
北斗星基增强系统的标准确保了系统的一致性和互操作性，使得不同厂家生产的设备都能够无缝地进行互联互通。
同时，标准还规定了系统的数据安全保护措施，以防止信息泄露和非法使用。
总之，北斗星基增强系统的标准为用户提供了高质量的导航服务，为各个行业的发展提供了重要支撑。
北斗地基增强技术在电网高精度地理位置服务中的应用
密导航定位和大众终端辅助增强服务Ｉ ２ ］ 。目前 ， 北斗卫星导航
系统在我 国电力行业的应用主要集中在 电力系统的高精 度授 时和全 网时间同步方面 ， 湖 北省于 ２ ０ １ ３年建成我 国首个 北斗 地基增强系统项 目日 。
ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｉ ｇ ｎｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄｖ ｅ ｉｆ ｒ ｙｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｑ ｕ ｉ ｔ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｂ ｌ ｅｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ Ｂｅ ｉ ｄ ｏ ｕｇ ｒｏ ｕ ｎ ｄｂ ａ ｓ ｅ ｄａ ｕ ｍ ｅ ｇ ｎ ａｔ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｉ ｎ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， ｉｎ ｆ ａ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ ｎ ｅ ｗｏ ｔ ｒ ｋ ｓ ａ ｎｄｏ ｔ ｈｅ ｒ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｓ ｗｈ ｉ ｃ ｈｉ ｓ ｓｓ ａ ｏ ｃ ｉ ａ ｔ ｅ ｄｗｉ ｈｔ ｔ ｈ ｅｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅｏ ｆ ｈ ｅｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ ．
【 关键词】 北斗卫星导航 系统； 地基增强； 电网； 高 精度 ； 位置服务
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ ｂ ｅ ｉ ｄ ｏ ｕ ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ； ｒ ｇ ｏ ｎｄ ｕ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ａ ｕ ｍｅ ｇ ｎ ａ ｔ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｎ ｅ ｗｏ ｔ ｒ ｋ ； ｉ ｈ ｈｐ ｇ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ； ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ
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，激发各行各业对高精度定位的需求。
有业内知名人士预计高精度GNSS设备的需求将会增加到亿量级，但达到亿量级还需要有很多的工作要做：⏹首先是地基增强系统的建设，目前框架网正在紧张的建设当中，相距70公里的加密站建设完成后才能实现厘米级的差分数据服务；⏹北斗中端设备的小型化工艺是增加应用的必经之路，将来可能把高精度GNSS设备集成到手机内，这就要求差分GNSS设备要做到很小，就目前的生产工艺还不能实现如此高度的集成；⏹还有就是最敏感的价格问题，各行业对高精度GNSS的价格承受能力不同，如价值数十万的私家车配置一套几千元的高精度GNSS设备没有压力，如果给价值千元的手机配置一套几千元的GNSS定位设备，好比“怀里的小孩比母亲还重”一样显得不合时宜，这就需要有新的技术更新来降低高精度GNSS 产品的生产成本。
北斗地基增强系统建设方案
1.11.21.31.4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。
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与GPS 服务性能比较
意味着同样定位精度，空间信号精度要高1倍
8
二、问题与挑战
系统容量 规模化程度 产业推广需要增强 民用、境外服务 安全机制和能力 无 终端大、功耗、成本过高，产业推广瓶颈
二、问题与挑战
如可竞争突围？
未来：全球导航系统能力跨越提升
深化基础理论研究，发展新技术
强系统 促应用
中心，通过C/C卫通链路与境外分中心建立通信
联系。
谢 谢！
RDSS天线及 信道设备 C/C天线及 信道设备 中频信号
地面网链路
中频信号
信号收发与数据传输系 统
监控系统
主控站信息处 理系统
信息处理系统
专用网络
用户服务系统
北斗RDSS扩展系统
北斗RDSS增强
入站信号
调制方式：UAltBOC或BPKS
一期信号
新增AltBOC/UAltBOC信号
北斗RDSS增强
6min 6min
25区 2Mbit
2.9Mbit
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五、北斗RDSS增强
第26页/38页
北斗RDSS增强
用户需求预测 （单位：万）
类别 航空入网用户 航海入网用户
2016年 0.5 30
2017年 1 35
2020年 2 40
铁路入网用户
陆上入网用户 海外用户 其他行业用户 个人用户 小时（5490次/秒） 出站： 230万次/小时（640次/秒） 信息处理：3000万次/小时（8300次/秒）
用户数量：3000万或更多
北斗RDSS增强
北斗卫星
...
GEO
IGSO、MEO
用户终端
北京主控站
C/C链路 C/C链路 集团用户
13米天线及信道设备
北斗星基增强技术及其应用
报告提纲
一．北斗特点与优势
二．问题与挑战
三．北斗RNSS星基增强（SBAS） 四．北斗RDSS增强（CMPS）
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一、北斗特点与优势
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与其他国家卫星导航系统比较三大领先优势
1、世界首个RDSS与RNSS双技术体制的卫星导航系统
导航定位、授时、数字保文、主动监控一体化
第21页/38页
北斗星基增强
钟差更新间隔30秒，改正数预报精度优于0.2米；
0.35
钟差差分改正数预报误差
30秒 60秒 90秒 2分钟
0.3
0.25
米
0.2
0.15
0.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
卫星编号
第22页/30页
北斗星基增强
更新间隔6分钟，轨道改正数URE预报精度优于0.2米
0.3
0.25
0.7
北京
三亚
第15页/38页
北斗星基增强
实时单点定位精度RMS统计结果（米）
模式 Sta2 Sta4 Sta6
等效钟差修正
轨道和钟差分离 基本服务
0.598
0.524 5.295
1.184
0.607 4.957
2.875
1.299 7.658
第16页
北斗星基增强
星基增强相位综合改正法
采用基于相位观测值的相位综合改正数提高定位精度。
5
二、问题与挑战
第6页/38页
二、问题与挑战
北斗系统能力与水平？ 5～10米精度 稳定性 地基增强
有差距
覆盖性、连续性、标准化 运行建设及使用成本
是否足够优化 竞争力充分 需要思考
监测范围小，高精度测控难
GPS全球无缝 北斗短弧可见
处电离层变化剧烈地带
同等技术 性能差
设备故障多 用户体验
第7页/38页
2
270 1 10 5 318.5
3
720 2 20 10 791
3
1450 5 30 15 1545
北斗RDSS增强
（1）设计一套新的信号传输体制
（3）建设一个用户服务平台
（2）建设一套广义RDSS中心处理系统 （4）研制低功耗低成本的芯片和用户机
北斗RDSS增强
代价：对北斗系统出入站信号影响小于1dB
rec _clk mean(PIF trop sat _clk)
OMC_ Pi j PIF ij tropi rec _clki sat _clk j rela j
用户算法：
获取星基播发的一个或者多个监测站综合改正数，修正观 测值，消除公共误差影响，提高模糊度收敛速度 2-3个历元好于1米
子帧周期：31.25 ms，32子帧/秒
或20ms，50子帧/秒
北斗RDSS增强
用户终端小型化、低成本、标准化：
用户机以模组形式对接口协议等封装，标准数据、
时钟输入/输出接口 基带和射频电路：集成芯片套片，功放采用成熟的 1~1.5W功放芯片 天线借鉴手机中的天线设计模式
北斗RDSS增强
大容量短报文通信服务 大幅降低用户终端成本 RDSS增强服务便于推广到境外，构建境外服务分
第17页
北斗星基增强
不同距离的改正精度
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北斗星基增强
300公里
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北斗星基增强
1000公里
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北斗星基增强
差分改正数
定位精度、系统资源，确定差分改正数发播方案。初步结论： 等效钟差 调整为钟差改正（18s）
轨道改正数（6min）
格网电离层改正数（6min） 地区改正数：I支路18区（6min） 完好性告警（6s） Q支路25区（3min）
5W
何人 何时 何地 何事 何为
北斗RDSS增强
北斗RDSS增强
北斗RDSS增强
定位精度：重点地区：水平2米 高程 2米
一般地区：水平4米 高程4米 授时精度：单向：50ns 双向：6ns
数字报文: 普通用户（1w）：出、入站560bit/次（40字） 大功率用户（1.5~15w）：入站最大4900bit/次（350字）， 出站最大1680bit/次（120字）
信源编码：LDPC，分组长度480bit，编码效率1/2 定位和通信帧信息速率差异化设计
通信信息速率根据发射功率可变
简化信号格式，优化短报文通信能力
北斗RDSS增强
出站信号
OQPSK，I、Q功率1:1～2:1可调。
扩频码速率：4.08Mcps。 信源编码：LDPC，分组长度480bit，编码效率1/2 信息速率：8Kbps。
1120
0.10
0.15
0.53
0.56
第24页
北斗星基增强
精密产品播发
不影响北斗现有导航服务，不改变现有用户机硬件 增加改正参数，原有信息与新增参数并行播发和应用 按照设计参数更新周期，通过用户参数字段实现 信息内容 钟差与完好性 更新周期 所需信息量 18/6s 原协议 可用信息量
区域综合改正数 轨道改正及变率
增强RDSS服务能力 改进RNSS服务性能
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三、北斗RNSS星基增强
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四、北斗RNSS星基增强
北斗GPS增强系统（一期工程）
服务区域：全国范围 定位精度：东部水平5米、垂直5米，西部水平10米、垂直10米
广域实时精密定位示范系统（863）GPS
服务区域：全国范围 定位精度：单频水平0.8m、垂直1.5m；双频水平0.3m、垂直0.5m
3分钟 4分钟 5分钟 6分钟
轨道改正数预报误差
0.2
米
0.15
0.1
0.05
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
卫星编号
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北斗星基增强
相位（伪距）综合改正，1000公里范围，定位精度优 于5米，300公里范围，定位精度优于0.2米
最近距离 /km 162 300 406 600 N/m 0.03 0.10 0.10 0.08 E/m 0.09 0.11 0.18 0.16 U/m 0.08 0.16 0.34 0.32 3D/m 0.12 0.22 0.41 0.37
2、基本导航服务与差分完好性服务一体化
集成GPS与WAAS两大系统功能 服务精度更高、体系更完整
3、世界首个可提供全星座三频应用的导航系统
快速精密定位收敛更快、精度更好 GPS 10年后具备
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与GPS 服务性能比较
基本导航与GPS相当
具有差分功能，空间信号精度提高1倍以上 意味着同样地星座几何条件，定位精度提高1倍
目标：
项目 现役系统 新系统 2000万次/小时 提升效果 增加14倍 系统入站容量 144万次/小时
系统出站容量 230万次/小时
终端小型化 终端价格 模块化 5000
230～350万次/小时
芯片化 300~1000
增加1～1.5倍
可嵌入手机 降低5~17倍
北斗RDSS增强
（1）精密定位 （2）短报文通信 （3）精密授时 （4）用户监视 （5）用户管控。
北斗星基增强
性能试验
未增强
现有增强方案
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改进增强方案
北斗星基增强
定位精度比较
4 3.5 3 2.5
水平定位精度
未增强 现有增强方案 改进增强方案
米
2 1.5 1 0.5 0 7 6 5
0.28
0.32
未增强 现有增强方案 改进增强方案
0.5
高程定位精度
4
米3
2 1 0
0.41