卫星导航增强系统SBAS_图文

卫星导航差分系统和增强系统（六）

卫星导航差分系统和增强系统（六）+刘天雄3 完好性增强系统及其实现方案3.1 完好性分析卫星导航系统提供的服务是单方向的，系统对提供的定位精度和质量没有闭环监测和反馈能力。

基本导航系统没有快速告警手段和通道，系统发生异常情况或中断情况时不能及时把告警信息通报用户，可能导致大量用户仍使用错误的导航信息，引发生命安全事故。

完好性增强主要是利用地面监测站网络，监测导航信号健康状态，结合伪距观测量的状态域改正数或者观测值域改正数生成相应的完好性信息，在系统出现故障或者异常情况下及时告知用户，卫星导航系统完好性概念示意如图16所示。

完好性增强技术的本质是及时有效地识别、剔出导致卫星导航PNT服务不可信的各类因素。

空中交通管理是为了有效地维护和促进空中交通安全，维护空中交通秩序，保障空中交通畅通，根据通信系统、导航系统和监视系统的信息，实施空中交通管理，包括空中交通服务、空中交通流量管理、空域管理三方面内容。

民航起降过程如图17所示。

为空中交通管理提供导航信息的系统有定向机/无方向信标（DF/NDB）、仪表着陆系统（ILS）、甚高频全向信标（VOR）、测距器（DME），以及卫星导航系统及其增强系统。

卫星导航系统在民用航空中的应用包括航路（En-route）、终端区（Terminal）、进近（Approach）、着陆（Surface）和起飞（Departure）等环节，其中进近又可以细分为非精密进近（Non-precision approach，NPA）、一类垂直引导进近（approach with图16 完好性概念示意（HPL代表水平保护门限，HAL代表水平告警门限）图17 SBAS和GBAS系统引导民航起降vertical guidance-I，APV-I）、二类垂直引导进近（APV-II）、一类精密进近（CAT-I）、错误进近（Missed approach）、二类精密进近（CAT-II）和三类精密进近（CAT-III）。

SBAS

SBAS
一、
SBAS 即Satellite Based Augmentation Systems (DGNSS/DGPS/WAAS/EGNOS) 是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。

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(Differential GPS)，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）。

三者具有完全兼容的互操作性。

其特点是：
1、通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改的信息；
2、通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据；
3、GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。

二、
SBAS即门店听觉系统，是Store Brand Auditory System的缩写。

SBAS主要包括：
1、品牌主题曲
这是品牌的精神内核以及门店听觉的灵魂。

2、品牌LOGO
品牌听觉标识，让陌生人认识品牌接近品牌的最好名片。

3、广告音乐
功用在于在发布门店信息的第一时间传到消费者的耳朵里，吸引火爆人气。

4、氛围音乐
营造购物氛围，强化消费者的购物欲。

SBAS的功能：
1、吸引门店人气。

2、完善品牌识别系统。

3、强化品牌特色。

4、发布促销信息。

5、提高消费者购物欲望。

6、营造购物氛围。

卫星导航增强系统SBAS课件

作用
SBAS通过提供更高精度的位置信息，帮助改善导航、定位和授时服务，提高导航系统的性能和可靠性。
Sbas系统的发展历程
初始阶段
20世纪90年代，美国建立了GPS 现代化计划，其中包括SBAS的发
展。
发展阶段
21世纪初，多个国家和地区开始研究和建设SBAS系统，包括欧洲的 EGNOS、美国的WAAS和日本的 MSAS等。
实际测试
在实验场景下进行实际测试，收集Sbas系统的定位数据、信号质量数据等，以便与性能评估指标进行比较。
性能评估结果
根据实际测试数据，对Sbas系统的性能进行评估，包括定位精度、信号质量、可用性、可靠性等方面的评估结果，以便了解Sbas系统的性能状况。
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总结与展望
Sbas系统的主要贡献及存在问题
成熟阶段
目前，SBAS系统已经广泛应用于民航、军事等领域，提供高精度、高可靠性的导航服务。
Sbas系统的应用场景
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民航领域
SBAS被广泛应用于民航领域，为飞机提供高精度的位置和速度信息，帮助实现精密进近和着陆。
军事领域
SBAS为军事用户提供了更高精度的导航和定位服务，帮助实现精准打击和战场指挥。
Sbas系统的硬件部分设计
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卫星接收机
SBAS系统使用多模态卫星接收机来接收GPS、GLONASS 和Galileo等不同卫星系统的
信号。
传感器
SBAS系统使用多种传感器，如陀螺仪、加速度计等，来提供额外的位置和姿态信息。
数据存储设备
SBAS系统需要使用大容量数据存储设备来存储采集和处理
加强Sbas系统的标准化和模块化设计，方便用户根据需求进行定制和应用。

卫星导航差分系统和增强系统（一）

一、卫星导航系统性能的基本要素精度、完好性、连续性、可用性是评价一个卫星导航系统性能的基本要素，其中：1、精度是在给定时间内，接收机给出位置和速度的测量值与真值之间的一致性的度量。

当前卫星导航系统民用定位精度为10m （95％），授时精度为100ns（95％），10m 的定位精度可以满足大部分用户的使用要求。

例如，对于开阔海域的水面舰艇以及商用货轮的导航，以及从航线、航路到非精密进近阶段的飞机导航，数十米的水平精度就已经足够了。

但是在船舶进港、船舶靠岸、狭窄航道航行等特殊场景，定位精度要求到米级；飞机精密进近、大地测量、国土测绘等应用领域，10m的定位精度也远远不能满足应用要求；实时监测水库、高速公路、铁路等附近山体的三维形变，监测精度要求为毫米级；水库或水电站的大坝由于水负荷的重压而产生变形，危及坝体的安全，需要对大坝外观形变进行连续而精密的监测，监测精度则要求为亚毫米级。

如此高的定位精度要求，仅仅单独靠卫星导航系统的能力是无法实现的。

2、完好性是当系统出现异常、故障或精度不能满足设计指标要求时，系统向用户发出实时“不可用”告警的能力，一般用系统不能提供完好性服务的风险概率表示。

没有完好性保证的定位、授时和授时服务，就无法成为用户可以依靠的系统，尤其是那些涉及生命安全相关的应用领域，对卫星导航系统的完好性提出了较高要求，这些要求超出了卫星导航系统自身的服务能力。

涉及生命安全的交通运输领域利用卫星导航系统开展导航应用时，用户更加关注的是当系统处于95％服务可用性之外时，系统的完好性相关服务。

虽然卫星导航系统自身具有一定的完好性监测能力，地面运行控制系统通过接收导航信号和卫星自身健康状态来监测卫星的状态，然后将监测的告警信息上注给卫星并再由卫星以导航电文方式广播给用户，这个周期一般是一个小时，最短也需要15分钟。

卫星导航差分系统和增强系统（一）+刘天雄——什么是卫星导航系统的性能增强？——什么是卫星导航差分系统？——什么是卫星导航增强系统？——卫星导航增强系统分类及技术特点几何？不同应用领域对卫星导航系统完好性要求不同，例如：①船舶在远洋航路上航行时，对完好性要求相对较低，依靠卫星导航系统提供的完好性保障能力，以及用户接收机内部提供的自主完好性监视，就可满足使用要求；而对于船舶进港与靠岸来说，这个告警时间是不能满足用户需求的，需要建设专门系统在提高定位精度的同时增强卫星导航系统的完好性，保证船舶进港和靠岸的安全。

广域差分简介

SBAS 即Space Based Augmentation System,是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。

目前全球发展的SBAS系统有：欧空局接收卫星导航系统(EGNOS)，欧洲大陆美国雷声公司的广域增强系统(W AAS)，美洲大陆日本的多功能卫星增强系统（MSAS），亚洲大陆三者具有完全兼容的互操作性。

其特点是：1、通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改的信息；2、通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据；3、GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。

SBAS覆盖图WAAS 这个名词、全名为Wide Area Augmentation System，即广域增强系统。

WAAS是美国联邦航空局（FAA）及美国交通部为提升飞行精确度而发展出来的，因为目前单独使用GPS 并无法达到联邦航空局针对精确飞行导航所设定的要求。

WAAS 包含了约25个地面参考站台，位置散布于美国境内，负责监控GPS 卫星的资料。

其中两个分别位于美国东西岸的主站台搜集其它站台传来的资料，并据此计算出GPS 卫星的轨道偏移量、电子钟误差，以及由大气层及电离层所造成的讯息延迟时间，汇整后经由两颗位在赤道上空之同步卫星的其中之一传播出去。

此W AAS 讯号的发送频率与GPS 讯号的频率相同，因此任何具备WAAS 功能的GPS 机台都可接收此讯号，并藉此修正定位信息。

WAAS 可以校正由电离层干扰、时序控制不正确以及卫星轨道错误等因素所造成的GPS 讯号误差，也能提供各卫星是否正常运转之信息。

虽然W AAS 目前尚未正式通过美国航空局的飞行使用认证，但此系统已开放给一般民众使用，例如从事航海或其它休闲活动的人们。

W AAS提供校正GPS讯号的功能，让您得到更精确的定位。

到底能提升多少精确度呢？官方给出的数据是，可以平均提升最多五倍的精确度！目前无W AAS功能的普通GPS接收机的正常精确度是15米，而一台具备W AAS功能的GPS接收机能在95%的情况下提供您误差小于三公尺的精准定位，而且您不必为了使用WAAS功能而支付任何使用费。

卫星导航差分系统和增强系统(九)

卫星导航差分系统和增强系统（九）+刘天雄配备双频接收机的测距与完好性监视站（RIMS）测量可见星（仰角大于15°）的电离层延迟数据，获得的电离层延迟再转换为对应电离层穿透点（IPP）的垂直延迟。

所有RIMS站得到的垂直延迟送入主控中心（MCC），用于计算某一网格的4个网格点（IGP）的垂直电离层延迟。

计算电离层延迟改正数的算法有很多，例如，对于第k个IGP，MCC在计算垂直电离层延迟时，首先以第k个IGP为圆心，以R（一般为1000km）为半径画圆，使用处于圆内的电离层延迟采用距离倒数加权法计算该IGP的垂直电离层延迟。

主控站获得这些电离层校正数据经导航注入站注入GEO卫星，由卫星将校正数据播发给服务区内的用户。

SBAS能够测量出对流层的温度、压力和相对湿度等，因为这些量的空间相关距离很短，所以由MCC估算出该延迟发给用户没有太大意义。

SBAS电文不含对流层校正值，延迟补偿模型需要设置在接收机内，一般可以消除90%的对流层延迟。

SBAS通过对各类改正数误差的确定及验证来完成对广域差分改正数完好性的监测，广域差分改正数包括卫星星历改正、卫星钟差改正和电离层网格垂直延迟改正。

卫星星历改正和卫星星钟改正都是与卫星有关的误差改正，这两种改正数相应的误差综合给出，以用户差分距离误差（User Diﬀerential Range Error，UDRE）表示。

电离层网格垂直延迟改正相应的误差以GIVE表示。

用户差分距离误差（UDRE）指由经差分修正后的空间信号误差引起的用户误差。

因此它是经星历误差修正和卫星钟差修正后的真实用户级误差。

考虑完好性的概率要求，UDRE可以定义为在系统服务区内，可视卫星星历及钟差改正数误差相应的伪距误差的置信限值。

设置信度为99.9%，则有：Pr(UDRE > 卫星星历及钟差改正数) ≥99.9% （14.1）计算UDRE应考虑：直接计算：UDRE计算应直接基于接收到的轨道及钟差误差影响的伪距观测量，能够使用户得到更加严格的完好性保证，对系统所受到的异常影响会尽快做出反应；•置信度限制的完好性：UDRE应对系统服务区内的所有位置，以99.9%的置信度给出卫星轨道及钟差改正误差的置信限值；•告警时间：UDRE要能尽快对异常影响做出反应，且要尽快通过同步卫星广播给用户，处理及播发的总时间不应超过系统规定的6s告警时间；•　定位可用性：UDRE越小，可用性越高。

卫星导航增强系统：SBAS

差分校准和监测站
中央处理设施用来中继差分校正信息的地球静止轨道卫星。
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS
•
1.3欧洲地球静止导航重叠服务
欧洲地球静止导航重叠服务（EGNOS）是欧洲自主开发建设的星基导航增强系统，它通过增强GPS和GLONASS卫星导航系统的定位精度，来满足高安全用户的需求。它是欧洲GNSS计划的第一步，是欧洲开发的Galileo卫星导航系统计划的前奏。
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS
•
MSAS系统的地面段包括：
2个主控站分别位于神户和常陆太田， 4个地面监测站（GMS）分别位于福冈、札幌、东京和那霸， 2个监测测距站（MRS）分别位于夏威夷和澳大利亚。
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS
MSAS系统构成
星导航增强系统是卫星导航系统建设中的一项重要内容，堪称卫星导航系统的“能力倍增器”。目前的卫星导航系统尽管已经在各个民商用领域应用广泛，并且成为各大强国发展所不可或缺的一环，但由于技术和系统的局限性，在某些领域如航空精密进近等仍无法满足需求，需要增强系统将其能力加以提升。
目前，国外卫星导航增强系统主要分为
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS
•
EGNOS系统空间段覆盖范围见下图：
EGNOS系统空间段覆盖
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS
目前，欧洲具备EGNOS能力的飞机场已经超过了50 个，以法国和德国为主，而未来计划配备EGNOS能力的飞机场还将超过50个。这样来看，未来在欧洲将至少有100个机场具备EGNOS能力。
GPS理论与应用 20.卫星导航增强系统：SBAS

卫星导航增强系统50页PPT

端的法规，就是极端的不公。 ——西塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们就不再配享受自由了。—— 毕达哥拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的利益，而是为了公共的利益；一部分靠有害的强制，一部分靠榜样的效力。 ——格老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话，那么法律作为一件无用之物自己就会消灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

MSAS(多功能卫星增强系统)是什么？

社会保障部的工作之路
增强网络依赖的参考站，有自己的位置非常准确地调查。这些台站继续阅读自己的立场，从全球导航卫星系统系统比较与已知的良好的位置数据，他们已经读数。
不同的是系统中的错误和美联储主地面站。主站计算机计算的修正和评估全球导航卫星系统的完整性。的数据，然后链接到地球静止轨道通信卫星。这种通信卫星转发校正飞机的GPS接收机，以及在更广泛的覆盖面积为继电器其他卫星的信号。
MSAS发送消息，携带必要更正为提高全球导航卫星系统通过卫星网络读数的准确性。取决于参考站的校正数据。这些帮助得到更好的比正常的15米精度的GPS系统。了解SS），如熟悉的GPS系统或俄罗斯的GLONASS系统，提供平均约15米的定位精度。虽然这可能是个好足够日常使用汽车导航，更好的精度是许多应用的需要。通过使用全球定位系统，仪表着陆系统（ILS），帮助飞机在能见度低的土地，甚至导航可以简化。ILS 1类（1类）的要求4米（13英尺）或更高的垂直位置精度。调查要求在10厘米范围内的精度！本文会谈约精度要求精耕。因此，需要更正。多功能卫星增强系统，或MSAS，提供必要的修正以配备接收器接收和作出更正。这里讨论的是一些精度问题。阅读“ 什么是SBAS？了解基于卫星的扩增系统 “进入这些系统的另一个视图。
美国联邦航空局推出的广域增强系统（WAAS）。该系统旨在增强全球导航卫星系统信号的准确性，使他们可以为飞机导航。其他一些增扩系统，如欧洲地球静止导航重叠服务（ EGNOS ）是由欧洲航天局。广域GPS增强（工资）是由美国国防部的网络。一个多功能卫星增强系统（MSAS）是由日本土地，基础设施和运输部。还有一些商业网络。这些措施包括星火导航系统由约翰迪尔和Starfix DGPS和OmniSTAR系统由辉固经营。后两个是足够精确的调查，其中超过10厘米或4英寸更好的精度要求的应用程序有用。

使用卫星增强型全球定位系统的独立机载导航设备

使用卫星增强型全球定位系统的独立机载导航设备1.目的本技术标准规定（CTSO）适用于为使用卫星增强型（SBAS）全球定位系统（GPS）的独立机载导航设备申请CTSO批准书（CTSOA）的制造人。

本CTSO规定了设备为获得批准和使用适用的CTSO标记进行标识所必须满足的最低性能标准。

2.适用范围本CTSO适用于自其生效之日起新提交的申请。

a．以前版本的CTSO将不再有效。

自本CTSO生效之日起，局方不再受理按以前版本的最低性能标准噪声值为3dB的Class Gamma1和Class Gamma 2提交的申请。

但如果生效之日后六个月内，局方获知申请人未按照以前版本的最低性能标准进行研制，局方将与制造人共同确定噪声值；b. 按以前的CTSO-C146批准的Class 3（Gamma）和Class 4（Delta），（及没有规定噪声值为3 dB的Class Gamma 1和Gamma 2）的独立GPS/SBAS设备可以按批准时的规定继续制造；c. 按本CTSO批准的独立的GPS/SBAS设备，设计大改应获得CAAC的批准。

参见CCAR-21第21.313条。

3.要求在本CTSO生效之日或生效之后制造并欲使用本CTSO标记进行标识的新型独立的GPS/SBAS设备，必须满足RTCA/DO-229D《全球定位系统/广域增强系统机载设备最低操作性能标准》（2006.12.13发布），第2部分，及本CTSO附录1所做的修订部分，Gamma 和Delta 类设备在RTCA/DO-229D中1.4节中已定义。

a．功能本CTSO标准适用于能接收计划飞行航路，并提供键入该路径的偏差指令的设备。

飞行员和自动驾驶仪将使用利用这些偏差引导飞机。

除自动相关监视，本CTSO标准并不关注与其他航空电子设备相关的综合问题，如独立的GPS/SBAS设备是否可能会无意中给自动驾驶仪失控指令。

b. 失效状态类别（1）本CTSO第3节和第3.a节所定义功能的失效属于：较大的失效状态，包括航路、终端和进近形态的侧向导航（LNA V）功能丧失和功能失效，进近形态下侧向导航（LNA V）/垂直导航（VNA V）导航数据丧失；●较大的失效状态，包括无垂直引导航向信标进近（LP）功能丧失和有垂直引导航向信标进近（LPV）导航数据丧失；●危险的失效状态，包括进近（LP 和LPV）导航数据失效。

星基增强系统(SBAS)用户端定位算法设计

WEI Jiancheng, ZHANG Rui, LEI Zhezhe, HAN Xiao
Abstract: Satellite Based Augmentation System (SBAS) plays an important role in GNSS which can meet the needs of users
图 1 单频 SBAS 定位算法数据流图
定定位位结结果果定定位位保保护护级级
第3期
韦建成等：星基增强系统（SBAS）用户端定位算法设计
输输入入控控制制参参数
读读取取文文件件
观观测测电电文文文文件件
读读取取观观测测电电文文、、载载波波平平滑滑
码伪距
广广播播星星历历文文件件
伪伪距距卫卫星星星星历参数数
单频和双频用户端定位算法的数据流程图如图 1~图 2 所示，两者的数据流类似，数据源均为广播星历文件、观测数据文件、增强星历文件和控制参数。存储数据包括观测伪距值、星历参数、各类增强参数、定位结果和保护级。其中定位结果和保护级数据可用于支撑导航系统的服务性能评估。
读读取取文文件件
观观测测电电文文文文件件
观测观测电电文文数数据据读读取取单单元元
单单频频载载波波平平滑滑码码伪伪距距单单元元
单频单频增增强强电电文文数据数据读读取取单单元元
卫卫星星星星历历解解算算单单元元对流对流层层误误差差解解算算单单元元
是是否否使使用用增
NN
增强强电电文?文
YY
电S电SBB离离AA层S层S 误误差差解解算算单单元元
式中，
2 DFC
i
是差分改正残差的协方差；U2IVE
i
是
应用无电离层双频 L1/L5 组合后的电离层残差的协

卫星导航差分系统和增强系统(六)

卫星导航差分系统和增强系统（六）+刘天雄3 完好性增强系统及其实现方案3.1 完好性分析卫星导航系统提供的服务是单方向的，系统对提供的定位精度和质量没有闭环监测和反馈能力。

基本导航系统没有快速告警手段和通道，系统发生异常情况或中断情况时不能及时把告警信息通报用户，可能导致大量用户仍使用错误的导航信息，引发生命安全事故。

完好性增强主要是利用地面监测站网络，监测导航信号健康状态，结合伪距观测量的状态域改正数或者观测值域改正数生成相应的完好性信息，在系统出现故障或者异常情况下及时告知用户，卫星导航系统完好性概念示意如图16所示。

完好性增强技术的本质是及时有效地识别、剔出导致卫星导航PNT服务不可信的各类因素。

空中交通管理是为了有效地维护和促进空中交通安全，维护空中交通秩序，保障空中交通畅通，根据通信系统、导航系统和监视系统的信息，实施空中交通管理，包括空中交通服务、空中交通流量管理、空域管理三方面内容。

民航起降过程如图17所示。

为空中交通管理提供导航信息的系统有定向机/无方向信标（DF/NDB）、仪表着陆系统（ILS）、甚高频全向信标（VOR）、测距器（DME），以及卫星导航系统及其增强系统。

卫星导航系统在民用航空中的应用包括航路（En-route）、终端区（Terminal）、进近（Approach）、着陆（Surface）和起飞（Departure）等环节，其中进近又可以细分为非精密进近（Non-precision approach，NPA）、一类垂直引导进近（approach with图16 完好性概念示意（HPL代表水平保护门限，HAL代表水平告警门限）图17 SBAS和GBAS系统引导民航起降vertical guidance-I，APV-I）、二类垂直引导进近（APV-II）、一类精密进近（CAT-I）、错误进近（Missed approach）、二类精密进近（CAT-II）和三类精密进近（CAT-III）。

satellite based augmentation system -回复

satellite based augmentation system -回复什么是卫星增强系统（satellite-based augmentation system）？卫星增强系统（SBAS）是一种通过卫星信号来提供精确的位置和导航信息的技术。

它是全球卫星导航系统（如GPS、GLONASS、北斗导航系统）的一种增强系统，旨在提高位置和导航服务的准确性、可靠性和可用性。

SBAS系统通常由地面控制站和一组地球轨道上的卫星组成。

地面控制站负责监测全球导航系统卫星的轨道和时间偏差，并计算位置和时间修正数据。

这些修正数据通过卫星传输到用户的接收设备，从而实现对全球导航系统信号的增强。

SBAS系统是通过提供信号纠正来提高定位和导航准确性的。

全球导航系统信号在传输过程中可能会受到大气层和其他因素的影响，从而导致位置和时间的偏差。

SBAS系统通过纠正这些误差来提供更精确的位置和导航信息。

SBAS系统的工作原理如下：地面控制站监测全球导航系统卫星信号，计算出卫星的轨道和时间修正数据。

这些数据被发送到地球轨道上的一组地球轨道上的卫星，然后由这些卫星发送回地球，传输给用户接收设备。

用户接收设备接收到这些数据后，使用它们来纠正全球导航系统信号并提供更准确的位置和导航信息。

SBAS系统的优势在于提供了高精度的位置和导航信息。

它可以在各种应用领域中发挥作用，包括航空、航海、车辆导航和物流等。

在航空领域，SBAS系统可以提供更准确的飞行引导和自动驾驶功能，提高航班安全性和效率。

在航海领域，SBAS系统可以帮助船舶精确定位，避免与其他船只和障碍物的碰撞。

在车辆导航和物流领域，SBAS系统可以提供准确的行驶路径和交通信息，提高物流运输的效率。

SBAS系统的发展和应用是一个持续的过程。

目前，美国的广域增强系统（WAAS）和欧洲的欧洲地区增强系统（EGNOS）是两个较成熟和广泛应用的SBAS系统。

其他国家和地区也在开发和部署自己的SBAS系统。

sbas电文格式

sbas电文格式
SBAS（Satellite-Based Augmentation System）电文格式是用于卫星导航增强系统的数据传输格式。

它通常用于向地面用户提供关于卫星导航信号质量、完好性和校正信息的数据。

SBAS电文格式的具体细节可能因不同的卫星导航系统和增强系统而有所差异。

以下是一般情况下SBAS电文格式的一些常见元素：
1. 电文头（Header）：包含电文的标识和同步信息，用于接收设备正确解析电文。

2. 发射站标识（Transmitter Identification）：指示发送SBAS电文的地面站或卫星的标识信息。

3. 卫星状态（Satellite Status）：提供关于可见卫星的状态信息，如卫星的健康状况、信号质量等。

4. 完好性信息（Integrity Information）：包含有关卫星导航信号的完好性参数，如保护级别、完好性风险值等，用于评估导航解的可靠性。

5. 校正信息（Correction Information）：提供对卫星导航信号的校正数据，如伪距校正、相位校正等，以改善导航解的精度。

6. 其他辅助信息：可能包含其他辅助数据，如电离层模型参数、对流层模型参数等，用于进一步提高导航解的精度和可靠性。

SBAS(卫星增强系统)

SBAS（卫星增强系统）SBAS （Satellite-Based Augmentation System），即基于卫星的增强系统。

SBAS 系统主要由四部分组成：地面参考基站，主控站，上传站和地球同步卫星等。

下面以WAAS为例，介绍该卫星系统的工作原理:WAAS 是为民用飞行开发的极精确的导航系统。

在WAAS以前，美国的国家飞行系统（NAS）并没有足够的能力为所有区域的所有用户提供水平与垂直导航，有了WAAS后就有了给所有用户提供导航的能力。

WAAS为各种类型的飞行器各飞行阶段提供服务，确保飞行过程、升空、着陆时的安全。

WAAS 不像传统的地面导航辅助系统，它包含了所有的国家飞行系统（NAS），WAAS 给GPS 接收机提供增强信息，提高接收机的定位精度。

WAAS 系统主要由四部分组成：地面广域参考基站，WAAS主控站，WAAS上传站和地球同步卫星等，其工作可以分为四个过程：一、基站接收GPS信号在美国境内，广泛地分布着广域参考基站（Wide Area Reference Station(WRS)），每个基站都已知其准确的地理位置，通过接收GPS信号，探测出GPS信号中的误差。

二、基站向主控站传输GPS误差数据广域参考基站（WRS）收集的GPS信息，通过地面的通讯网络传输到WAAS主控站（WMS），主控站生成WAAS 增强信息，这些信息包含了GPS接收机中消除GPS信号误差的信息，使GPS 接收机大大改善了定位精度和可靠性。

三、WAAS增强信息上传增强信息由WASS主控站（WMS）传输到WAAS上传站，上传站调制成导航数据，并上传到地球同步通讯卫星。

四、增强信息的传播地球同步通讯卫星以GPS信号频率向地面广播有增强信息的导航数据，地面接收机接收WASS 增强信号，得到GPS误差数据补偿定位，得到更加精确的定位。

WAAS也能给GPS接收机提供GPS系统误差或其他不良影响的信息，其也有严格的安全标准，当存在危险的误导信息时，WAAS能在六秒内发布给用户。

《现代空中交通管理》卫星导航增强系统

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星基增强系统

在SBAS中，用户接收的增强信息来自星基发射机。 SBAS由地面监测站、主控站、地面地球站（GES）及同步轨道通讯卫星组成。系统以辅助的同步轨道通信卫星，向GNSS用户广播导航卫星的完好性和差分修正信息。
星基增强系统

监测站测量所有可见卫星的伪距值，并完成部分完好性监测；测量数据经由数据网络传送到主控站。主控站对观测数据进行处理，产生三种对伪距的校正数据：快速校正、慢校正（卫星钟差和轨道误差）、电离层延迟校正；同时主控站也要进行完好性监测。包括校正和完好性信息的数据通过地空数据链发到同步卫星，再由该卫星转发到用户接收机，这时采用的信号频段和数据格式与导航卫星一致，这样可保证用户接收机的最大兼容和最小改动。

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陆基区域增强系统

根据这些需求，澳大利亚进行了投资效益分析。分析结果表明，最好的方案是用地基增强系统(GBAS) 作I类精密进近，同时用SBAS作航路导航与非精密进近。因此，提出了建设GRAS来提高GPS/GNSS 性能。
22
陆基区域增强系统

GRAS的各个组成部分和功能如图所示。包括一个监视GPS分布的基准站网络，一个计算GPS完好性和差分校正信息的中央处理设施。分布的数据收集网络和中央处理设施与SBAS相似，但向用户的数据分发与GBAS相似。它没有采用专门的地球静止卫星（GEO），而是把这些信息送到一个由地面站组成的网络。
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卫星导航增强系统

目前，美国、欧洲以及日本都非常重视GPS增强系统的建设，在系统设计、信号标准等方面表现出较强的兼容、趋同趋势，以便符合未来GNSS 发展的要求。美国的LAAS和WAAS、日本的 MSAS及欧洲的EGNOS均为各自发展的的增强系统，是GNSS增强系统的组成部分。

卫星导航差分系统和增强系统(十二)

3.4.2 欧洲静止轨道卫星导航重叠服务３．４．２．１系统组成欧洲地球静止轨道卫星导航重叠服务（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｇｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｏｖｅｒｌａｙ　Ｓｅｒｖｉｃｅ，ＥＧＮＯＳ）是ＧＰＳ在欧洲的星基增强系统（ＳＢＡＳ），目的是在欧洲民用航空委员会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｃｉｖｉｌ　Ａｖｉａｔｉｏｎ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＥＣＡＣ）服务区域从定位精度和完好性两个方面改善ＧＰＳ的导航性能，其中完好性需要满足导航服务的可用性和连续性指标要求。

ＥＧＮＯＳ系统通过ＧＥＯ卫星广播ＧＰＳ卫星轨道和时钟改正数、电离层延迟改正数、完好性信息，给出具有较高置信度的位置误差边界，达到增差分系统和增强系统（十二）卫星导航＋刘天雄强ＧＰＳ服务的目标。

２００２年，欧盟和欧空局（ＥＳＡ）启动ＥＧＮＯＳ系统论证，２００５年建设地面运行控制系统并同步部署卫星，２００８年１月份系统空间段卫星播发导航增强信号，２０１０年ＥＧＮＯＳ全面运营。

ＥＧＮＯＳ系统由地面段、空间段、用户段三部分组成，如图３７所示，地面段由４个任务控制中心（Ｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＭＣＣ）、４１个地面测距和完好性监测站（Ｒａｎｇｉｎｇ　ａｎｄ　Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｔａｔｉｏｎ，ＲＩＭＳ）、６个地面导航增强信息注入站（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｌａｎｄ　Ｅａｒｔｈ　Ｓｔａｔｉｏｎ，ＮＬＥＳ）和一套ＥＧＮＯＳ系统广域通信网络（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＥＷＡＮ）组成。

ＭＣＣ图３７ＥＧＮＯＳ系统组成负责任务控制和数据处理工作，４个ＭＣＣ中１个工作，１个热备，２个冷备；４１个ＲＩＭＳ分布在欧洲２０余个国家，负责监测ＧＰＳ和ＧＬＯＮＡＳＳ卫星信号。

空间段包括３颗ＧＥＯ卫星，卫星播发中心频点为１５７５．４２ＭＨｚ的ＥＧＮＯＳ增强信号。

此外，ＥＧＮＯＳ系统配置了系统性能评估和检查机构（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｈｅｃｋｏｕｔ　Ｆａｃｉｌｉｔｙ，ＰＡＣＦ）以及应用检定机构（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｆａｃｉｌｉｔｙ，ＡＳＱＦ），作为系统正常运行的支撑机构。

卫星导航差分系统和增强系统（八）

卫星导航差分系统和增强系统（八）+刘天雄3.3 星基增强系统目前，GPS和GLONASS等卫星导航系统的精度、完好性、连续性及可用性四个方面都不能满足民用航空对导航服务的性能需求，特别是基本导航系统的实时完好性监测能力完全不能满足民用航空导航生命安全性要求。

以GPS为例，从精度方面看，GPS单点定位精度只有15～25m，这种精度能满足到非精密进近阶段的要求（220m），但不能满足精密进近要求。

GPS本身具备一定程度的完好性监测能力，但告警时间太长，通常需要一个小时，也不能满足民航6秒告警的要求。

从连续性和可用性方面看，GPS虽然能保证所有地区能有4颗以上可视卫星，但卫星几何结构仍然存在较差情况，如果加上完好性要求，其可用性会更差。

因此，为了满足民航对卫星导航系统导航服务的安全性要求，必须要克服上述缺陷，而建立卫星导航的增强系统无疑是解决这一问题的有效途径之一，即通过给卫星导航系统打“补丁”的方式来提升卫星导航系统的导航定位性能。

星基增强系统（SBAS）对民用航空用户的安全性至关重要。

SBAS一般通过几颗地球静止轨道卫星（GEO）广播增强信号，为用户提供测距、差分修正和完好性信息，能够支持广域或者区域的导航增强服务。

SBAS的主要目标是为民用航空导航服务提供完好性保证，同时提高导航系统定位精度。

SBAS通过多个位置确定的地面参考站监测卫星导航信号，同时监测电离层和对流层等空间天气对导航信号传播时延的影响，生成导航信号的差分改正数和系统完好性信息，再由卫星表9 SBAS认证及应用情况透明转发给用户。

目前世界上具备服务能力的SBAS有美国广域增强系统WAAS（Wide Area Augmentation System），欧洲的地球静止轨道卫星导航中继服务系统EGNOS（European Geostationary Navigation Overlay Service），日本的基于准天顶导航系统QZSS（Quasi-Zenith Satellite System）和多功能卫星增强系统MSAS（Multi Satellite Augmentation System）基础的多功能运输卫星系统MTSAT（Multi-functional Transport Satellite），以及印度的GPS和GEO 地球静止轨道卫星增强导航系统G A G A N （GPS And Geo-Augmented Navigation）。