GB/T 39414.4-2020 北斗卫星导航系统空间信号接口规范 第4部分:公开服务信号B3I.pdf

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GB/T 39414.4-2020 标准规范下载简介

GB/T 39414.4-2020 北斗卫星导航系统空间信号接口规范 第4部分:公开服务信号B3I.pdf

表16历书参数用户算法

历书时间计算见公式(18):

CJJ T 314-2022 市域快速轨道交通设计标准.pdf6.2.4.16历书周计数(WN.)

6.2.4.17卫星健康信息(Hea;,i=1~43)

GB/T39414.4—2020

卫星健康信息为9比特,第9位为卫星钟健康信息,第8位为B1I信号健康状况,第7位为B2 健康状况,第6位为B31信号健康状况,第2位为信息健康状况,其定义见表17

表17卫星健康信息定义

后8位均为“0"表示卫星钟不可用,后8位均为“1"表示卫星敌障或永久关团,后8位为其他值时,保留 信号不正常指信号功率比额定值低10dB及以上。

Hea;(i1~30)分别对应卫星编号为1~30的卫星健康信息。通过分时播发,Hea(i=31~43)分 别对应卫星编号为31~~43、44~56、57~63的卫星健康信息。 用户应先使用AmEpID判断卫星健康信息是否扩展播发,当AmEpID为11”时,再结合AmID识 别分时播发的卫星健康信息。具体分时播发方式见表18。

表18Hea.(i=31~43)分时播发方式

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18与UTC时间同步参数(ApuTc,AiuTc,Atis,W

表19与UTC时间同步参数说明

为2进制补码,最高有效位(MSB)是符号位(十或一)

AIUTC:BDT相对于UTC的钟速。 △tLS:新的闰秒生效前BDT相对于UTC的累积闰秒改正数。 WNL.sF:新的闰秒生效的周计数,占8比特,为DN对应的整周计数模256。WNLsr在模256之前和 WN之差的绝对值不超过127。 DN:新的闰秒生效的周内日计数。 △tLSF:新的闰秒生效后BDT相对于UTC的累积闰秒改正数。 由BDT推算UTC的方法:系统向用户广播UTC参数及新的闰秒生效的周计数WNLsF和新的 秒生效的周内日计数DN,使用户可以获得误差不大于1uS的UTC时间。 考虑到闰秒生效时间和用户当前系统时间之间的关系,如果是当前,BDT与UTC之间存在下面 3种转换关系。 a 当指示闰秒生效的周计数WNLsF和周内大计数DN还没到来时,而且用户当前时刻tE处在 DN十2/3之前,则UTC与BDT之间的变换关系见公式(20),单位为秒(s):

A uTc =At Ls +AouTc +ATuTc Xt

b 若用户当前的系统时刻t:处在指示闰秒生效的周计数WNLsr和周内天计数DN十2/3到DN+ 5/4之间,则UTC与BDT之间的变换关系见公式(22),单位为秒(s): tuTc=W[模(86400+△t1.sF△t1s)] ·(22 式中,W计算见公式(23),△tuTc计算见公式(21),单位为秒(s): W=(tE△tuTc43200)[模86400]+43200 ·(23 C 当指示闰秒生效的周计数WNLsr和周内天计数DN已经过去,且用户当前的系统时刻tE处在 DN十5/4之后,则UTC与BDT之间的变换关系见公式(24),单位为秒(s): tuTC=(tE—△tuTc)[模86400] (24)

6.2.4.19与GPS时间同步参数(AoGPS,A1GPs)

At uTc =t LSF +AoUTc +AiUTc Xte

BDT与GPS系统时间之间的同步参数说明见表20,电文中相应的内容暂未播发。

表20与GPS时间同步参数说明

为2进制补码,最高有效位(MSB)是符号位(十或一)

AoGPs:BDT相对于GPS系统时间的钟差。 A1GPs:BDT相对于GPS系统时间的钟速。 BDT与GPS系统时间之间的换算见公式(26)

6.2.4.20与Galileo时间同步参数(AacalAial

BDT与Galileo系统时间之间的同步参数说明见表21,电文中相应的内容暂未播发。

表21与Galileo时间同步参数说明

“为2进制补码,最高有效位(MSB)是符号位(十或

AoGal:BDT相对于Galileo系统时间的钟差。 A1Gal:BDT相对于Galileo系统时间的钟速。 BDT与Galileo系统时间之间的换算见公式(27):

表22与GLONASS时间同步参数说明

AaGLO:BDT相对于GLONASS系统时间的钟差

GB/T39414.4—2020PP:P:181181PP181:::PP:ISI排饭排发排:9编P低式息低信信信2高面16S 16SPP子P皖A··航导19导发19PP19LS8265图图国P.7P.低P0/8字郭235547

GB/T 39414.4—2020().5排181Id181排排发181P9高54息信低信P:面::子P子子文:发导发E709圈P19图航729 图32P2PP吾里单吾融士55子48

GB/T39414.4—2020(48P低低P181排排发181编发编高格PP息息信信1o1P页页55游2顿子子子文文子电电航航P导发9导P19低P39图图5图PP2P3A4949

GB/T 39414.4—2020P14181发:P息:信911页页5爱P子文电航导发41923P低子图2导2PL9图1宗:聊士5550

6.3.3D2导航电文内容和算法

6.3.3.1基本导航信息

GB/T39414.4—2020

D2导航电文中包含所有基本导航信息,内容如下: a)本卫星基本导航信息: 一帧同步码(Pre); 子顿计数(FraID); 周内秒计数(SOW); 整周计数(WN); 用户距离精度指数(URAI); 卫星自主健康标识(SatH1); 电离层延迟改正模型参数(α#,β,n=0~3); 星上设备时延(TGDI,TGD2); 时钟数据龄期(AODC); 钟差参数(to,ao,a1,a2); 星历数据龄期(AODE); 星历参数(tae,VA,ew,An,Ma,,,io,IDOT,Cu,Cus,Cr,Cs,Ci,Ci)。 b) 页面编号(Pnum)。 c)历书信息: 历书信息扩展标识(AmEpID); 历书参数(taVA,e,w,Ma,Q,Q,;ao,ai,AmID); 历书周计数(WNa); 一卫星健康信息(Hea;,i=1~43)。 d)与其他系统时间同步信息: —与UTC时间同步参数(AoUTC,AIUTC,△t1S,WNLsF,DN,△ILSF); 与GPS时间同步参数(AoGPs,A1GPs); 与Galileo时间同步参数(AeGal,A1Gal); 与GLONASS时间同步参数(AoGL0,A1GL0)。 除了页面编号(Pnum)、周内秒计数(SOW)、历书信息扩展标识(AmEpID)、分时播发识别标识 nID)与D1导航电文中有区别外,其他基本导航信息与D1导航电文中含义相同, 在此只给出D2导航电文中Pnum、SOW、AmEpID和AmID的含义: a)页面编号(Pnum) D2导航电文中,子顿5信息分120个页面播发,由页面编号(Pnum)标识。 b)周内秒计数(SOW) D2导航电文中,每一子帧的第19~26位和第31~42位为周内秒计数SOW,共20比特,每周日北 十O点0分0秒从零开始计数。 对于D2导航电文,周内秒计数所对应的秒时刻是指当前主顿中子顿1同步头的第一个脉冲上升 对应的时刻。 c)历书信息扩展标识(AmEpID) D2导航电文中,历书信息扩展标识(AmEpID)为2比特,用于标识子顿5的页面103~116是否扩 番发31~63号卫星历书和卫星健康信息。当AmEpID为“11”时,表示子帧5的页面103~115可扩

展播发31~63号卫星历书,子顿5的页面116可扩展播发31~63号卫星健康信息;当AmEpID不为 “11"时,表示子顿5的页面103~116为预留页面,不进行扩展播发。 d)分时播发识别标识(AmID) D2导航电文中,参数AmID为2比特,用于识别分时播发的卫星历书和卫星健康信息,其值在参数 AmEpID为“11”时有效。用户应先使用AmEpID判断卫星历书和卫星健康信息是否扩展播发,再结合 AmID识别相应的的卫星历书和卫星健康信息。 D2导航电文中,卫星历书的具体分时播发方式见表23,卫星健康信息的分时播发方式与D1导航 电文相同,见表18

表23历书参数分时播发方式

6.3.3.2基本导航信息页面编号(Pnum1)

子顿1第43~46比特为基本导航信息页面编号(Pnum1),共4比特,在子顿1的1~10页面中 用于标识本卫星基本导航信息的页面编号

6.3.3.3完好性及差分信息页面编号(Pnum2)

子帧2第44~47比特为完好性及差分信息页面编号(Pnum2),共4比特,在子顿2的1~6页面 ,用于标识完好性及差分信息的页面编号

6.3.3.4完好性及差分信息健康标识(SatH2)

完好性及差分信息健康标识(SatH2)为2比特,高位标识卫星接收上行注入的区域用户距离精度 RURA)、用户差分距离误差(UDRE)及等效钟差改正数(△t)信息校验是否正确,低位标识卫星接收上 行注人的格网点电离层信息校验是否正确,具体含义见表24

表24完好性及差分信息健康标识含义

北斗系统完好性及差分信息扩展标识(BDEpID)为2比特,用于标识D2导航电文子顿4全部6个

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页面是否扩展播发北斗系统完好性及差分信息。 当BDEpID为“11”时,表示子顿4全部6个页面可扩展播发北斗系统完好性及差分信息卫星标识 BDID:,i=31~63)、区域用户距离精度指数(RURAI)、等效钟差改正数(△t)、用户差分距离误差指数 (UDREI);当BDEpID不为“11"时,表示子顿4全部6个页面未播发北斗系统完好性及差分信息,相关 信息位为保留位

6.3.3.6北斗系统完好性及差分信息卫星标识(I

北斗系统完好性及差分信息卫星标识(BDID;,1=1~63)为63比特,用来标识系统是否播发该工 星的完好性及差分信息。每个比特位标识一颗卫星,当取值为“1”时,表示播发该卫星的完好性及差分 言息,当取值为“0”时,表示没有播发该卫星的完好性及差分信息。 1~30号卫星的完好性及差分信息卫星标识在子顿2中播发。31~63号卫星的完好性及差分信息 卫星标识在子帧4中扩展播发。 卫星完好性及差分信息的播发顺序为以完好性及差分信息卫星标识所对应的卫星编号从小到大 排列。

北斗系统卫星信号完好性即区域用户距离精度(RURA),用来描述卫星伪距误差,单位是米(m), 以区域用户距离精度指数(RURAI)表征。RURAI占4比特,取值范围为0~15,更新周期为18s。每 个RURAI对应一颗卫星,B3I信号上播发的RURAI代表B3I信号的完好性。RURAI与RURA的 对应关系见表25。

表25RURAI与RURA的对应关系

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区域用户距离精度指数(RURAI)在子顺2、子顿3和子顿4全部6个贞面中播发。其中,子顿4的 6个页面为扩展播发

6.3.3.8北斗系统差分及差分完好性信息

6.3.3.8.1等效钟差改正数(△t)

北斗系统差分信息以等效钟差改正数(△t)表示,每颗卫星占13比特,比例因子为0.1,单位为米 m),用2进制补码表示,最高位为符号位。更新周期为18s。 每一个等效钟差改正数(△t)对应一颗卫星,B3I信号上播发的△t代表B3I信号的差分信息。当值 为一4096时,表示不可用。等效钟差改正数(△t)用于对卫星钟差和星历的残余误差的进一步修正,用 户将△t加到对该卫星的观测伪距上,以改正上述残余误差对伪距测量的影响。 等效钟差改正数(△z)在子帧2、子帧3和子顿4全部6个页面中播发。其中,子顿4的6个页面为 扩展播发。

6.3.3.8.2用户差分距离误差指数(UDREI

北斗系统差分完好性即用户差分距离误差(UDRE),用来描述等效钟差改正误差,单位是米(m), 以用户差分距离误差指数(UDREI)表征。UDREI占4比特,范围为0~15,更新周期为3。每一个 UDREI对应一颗卫星,B3I信号上播发的UDREI代表B3I信号的差分完好性。UDREI与UDRE的 对应关系见表26

6UDREI与UDRE的双

用户差分距离误差指数(UDREI)在子顿2、子顿4全部6个页面中播发。其中,子帧4的 为扩展播发。

6.3.3.9格网点电离层信息(Ion)

6.3.3.9.1格网点编号

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每个格网点电离层信息(Ion)包括格网点垂直延迟(dt)和误差指数(GIVEI),共占用13比特。信 息排列及定义见表27

表27信息排列及定义

电离层格网覆盖范围为东经70°~145°,北纬7.5°~55°按经纬度5×2.5进行划分,形成320个格 网点。其中,编号为1~160的格网点(IGP)的具体定义见表28。页面1~13按表28的格网点号播发 格网点电离层修正信息

电离层格网覆盖范围为东经70°~145°,北纬7.5°~55°,按经纬度5×2.5°进行划分,形成320个格 网点。其中,编号为1~160的格网点(IGP)的具体定义见表28。页面1~13按表28的格网点号播发 格网点电离层修正信息

表281~160IGP编号表

其中,INT(*)表示向下取整, 编号为161~320的格网点(IGP)的具体定义见表29。页面60~73按表29的格网点号播发格网 点电离层修正信息。

表29161~320IGP编号表

当IGP号大于160时所对应的经纬度见公式(31)和公式(32): L=70+INT((IGP161)/10)X5 (31 B=2.5+[IGP—160—INT((IGP—161)/10)X10JX5 其中,INT(*)表示向下取整

其中,INT(*)表示向下取整

格网点电离层垂直延迟参

dt:为第i格网点B11信号的电离层垂直延迟,用距离表示,比例因子为0.125,单位为米(m),范围 为0~63.625m。当状态为"111111110(=63.750m)时,表示IGP未被监测;当状态为“111111111 (=63.875m)时,表示“不可用”。 用户需将格网点电离层改正数内插得到观测卫星穿刺点处的电离层改正数,以修正观测伪距。电 离层参考高度为375km

9.3格网点电离层垂直延迟改正数误差指数(G

格网点电离层垂直延迟改正数误差(GIVE)用来描述格网点电离层延迟改正的精度,以格网点 垂直延迟改正数误差指数(GIVEI)表征。GIVEI与GIVE的关系见表30

表30GIVEI与GIVE的关系

GB/T 39414.4—2020表30(续)GIVEI编码GIVE(m,99.9%)72.482.793.010 3.611 4.512 6.0139.01415.015 45.06.3.3.9.4用户端格网点电离层延迟修正算法建议根据dt;值和GIVEI,用户可选用穿刺点周围相邻或相近的有效格网点数据,自行设计模型,内插观测卫星穿刺点处的电离层改正数。图68给出了用户穿刺点与所在格网点的示意图,其中IPP是用户接收机与某一颗卫星连线对应电离层穿刺点所在的地理位置,用地理经纬度(,入。)表示。周围4个格网点的位置分别用(i,入:,i=1~4)表示,格网点播发的垂直电离层延迟用VTEC,(i=1~4)表示。穿刺点与四个格网点的距离权值分别用W:(i=1~4)表示。IPP.12图68用户穿刺点与格网点示意图用户穿刺点所在周围格网至少有3个格网点标识为有效时,可根据这些有效格网点上播发的垂直电离层延迟采用双线性内插法计算穿刺点处的电离层延迟,见公式(33):.VTEC;onodelay,·.(33)定义1入2入141=(1)()2(1==(1).....( 34 )若该观测历元某一个格网标识为无效,则其对应的权值为0。符合性验证方法7.1概述针对北斗卫星导航系统空间信号接口相关内容的符合性验证主要是验证导航卫星、信号模型器等57

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导航信号生成设备产生的信号是否符合第5章~第8章的相关要求,本章给出了符合性验证的基本

7.2信号特性验证方法

7.2.1测试设备与连接

测试设备包括频谱仪、导航接收机、导航信号质量分析设备等。 测试设备可通过有线连线或者无线连接方式接收卫星、模拟源发射的信号:有线连接方式下,将卫 星、模拟源输出信号适当衰减后,通过信号线缆直接连接在频谱仪、导航接收机、导航信号质量分析设备 射频人口端;在无线连接方式下,将接收天线的信号线缆连接在频谱仪、导航接收机、信号质量分析设备 射频人口端

7.2.2测试与判别方法

利用频谱仪对载波相位噪声、杂散 行分析,获得结果开判别是否 合规范要求。 利用导航接收机和信号质量分析设备对信号结构、信号调制、电平映射、相关损耗、数据/码一致性

7.3测距码特性验证方法

7.3.1测试设备与连接

司7.2.1信号特性验证方法设备与连接内容!

司7.2.1信号特性验证方法设备与连接内容

7.3.2测试与判别方法

7.4导航电文结构验证方法

7.4.1测试设备与连接

持性验证方法设备与连接

JTS 144-1-2010 (2018局部修订) 港口工程荷载规范(重件起重运输机械荷载部分)7.4.2测试与判别方法

导航接收机能够进行信息比特的同步,解调出电文信息内容与预期一致,则判定电文 规范。

7.5导航电文参数算法验证方法

海康威视 H.265系列NVR操作手册7.5.1测试设备与连接

司7.2.1信号特性验证方法设备与连接内容。

7.5.2测试与判别方法

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