SBAS(卫星增强系统)
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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。
当前全球的SBAS系统有美国的WAAS(Wide Area Augmentation System),欧洲的EGNOS (European Geostationary NavigationOverlay Service)和日本的MSAS ( Multi-functional Satellite Augmentation System )。其主要服务区域如下:
2007年9月起,WAAS服务区域扩展到了加拿大和墨西哥。
欧洲开发了同时对GPS和GLONASS广域星基增强系统。它的原理与美国的WAAS类似,包括相应的地面设施和空间卫星,以提高GPS和GLONASS系统的精度、完好性和可用性。欧洲GNSS的目标是分二步走,GNSS-1和GNSS-2,首先发展一个民间GNSS-1,其主要内容是对现有GPS和GLONASS的星基进行增强,即利用静止卫星,面向欧洲范围内的导航提供服务,即European Geostationary Navigation Overlay Service (欧洲静地星导航重叠服务). 虽然目前中国的GPS使用者暂时无法享受到WAAS带来的好处。但目前已有许多国家正在发展类似的卫星校正系统,例如日本的Multi-Functional Satellite Augmentation System (MSAS)系统,该信号亚洲东部地区都可以搜索到。