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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标准编号:GB/T 39414.4-2020
文件类型:.pdf
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标准类别:电力标准
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GB/T 39414.4-2020 标准规范下载简介:

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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

信号复用方式为码分多址(CDMA)

码的 G2 序列相位分配见表 2 .

表2Crar码的G2序列相位分配

DB13T 1283.6-2010 医学影像学诊疗技术标准 X射线计算机断层摄影装置(CT)应用质量等级评定技术规范正星将优光使用1 初相值表示从全"1"状态至当前初始相位所需移位次数。 初始相位序列按从左至右顺序

6.1 导航电文概述

6.1.1导航电文划分

根据速率和结构不同,导航电文分为D1导航电文和D2导航电文。D1导航电文速率为50bps,并 调制有速率为1kbps的二次编码,内容包含基本导航信息;D2导航电文速率为500bps,内容包含基本 导航信息和广域差分信息(北斗系统的差分及完好性信息和格网点电离层信息)。 MEO/IGSO卫星播发的B3I信号采用D1导航电文,GEO卫星播发的B3I信号采用D2导航 电文。

6.1.2导航电文信息类别及播发特点

导航电文中基本导航信息和广域差分信息的类别及播发特点见表3。

导航电文中基本导航信息和广域差分信息的类别及播发特点见表3。

表3D1、D2导航电文信息类别及播发特点

6.2.4D1导航电文内容和算法

6.2.4.1顿同步码(Pre)

GB/T39414.4—2020

每一子顿的第1~11比特为顿同步码(Pre),由11比特修改巴克码组成,其值为“11100010010 比特上升沿为秒前沿,用于时标同步

6.2.4.2子顿计数(FraID)

每一子顿的第16~18比特为子计数(FraID),共3比特,具体定义见表5。

表5子顿计数编码定义

6.2.4.3周内秒计数(SOW)

每一子顿的第19~26比特和第31~42比特为周内秒计数(SOW),共20比特,每周日北斗时0点 )分0秒从零开始计数。周内秒计数所对应的秒时刻是指本子顿同步头的第一个脉冲上升沿所对应的 时刻。

6.2.4.4整周计数(WN

整周计数(WN)共13比特,为北斗时的整周计数,其值范围为0~8191,以北斗时2006年1月 点0分0秒为起点,从零开始计数

6.2.4.5用户距离精度指数(URAI)

用户距离精度(乙A)用来猫还卫星空间 单位是米(m),以用户距离精度指数(URA) URAI为4比特,范围从0~15,与URA之间的关系见表6

表6URAI值与URA范围对应关系

6.2.4.6卫星自主健康标识(SatH1)

6.2.4.7电离层延迟改正模型参数(α.B,)

电离层延迟改正模型参

用户利用8参数和Klobuchar模型可计算B1I信号的电离层垂直延迟改正I。(t),单位为秒(s), 具体见公式(4):

用户利用8参数和Klobuchar模型可计算B1I信号的电离层垂直延迟改正I。(t),单位为秒(s 本见公式(4):

接收机至卫星连线与电离层交点(穿刺点) M)处的地方时(取值范围为0~86400),单位为秒 (s)。其计算见公式(5)

te——用户测量时刻的BDT,取周内秒计数部分; 入M——电离层穿刺点的地理经度,单位为弧度(rad) ——白天电离层延迟余弦曲线的幅度,用α.系数求得,见公式(6):

式(6)和式(7)中的M是电离层穿刺点的地理纬度,单位为弧度(rad)。 电离层穿刺点的地理纬度M、地理经度入M计算见公式(8)和公式(9):

用户地理纬度,单位为弧度(rad); 用户地理经度,单位为弧度(rad); A 卫星方位角,单位为弧度(rad); 用户和穿刺点的地心张角,单位为弧度(rad) 计算见公式(10):

R地球半径,取值6378km; E—卫星高度角,单位为弧度(rad); 电离层单层高度,取值375km

=(t+入X43200/元)[模86400

Zα | m/ [",A2≥C A2 <0

3, / m/元 |,172 800 >A4 ≥ 72 000 72 000 A.<72000

延迟IBI(t),单位为秒(s) 对于B3I信号,其传播路径上的电离层延迟IBi(t)需在IBl1(t)的基础上乘以一个与频率有关白 k1.s(f),其值见公式(11):

f,—B1I信号的标称载波频率; B3I信号的标称载波频率,单位为兆赫兹(MHz)

1561.098 (1268.520/

GB/T39414.4—2020

对于B1I和B3I双频用户, 合伪距公式来修正电离层延迟效应,具体 计算方法见公式(12);

—k1.(f) 1k1.(f)

PR 经过电离层修正后的伪距; PRB1 B1I信号的观测伪距(经卫星钟差修正但未经TGDI修正); PR31 B31信号的观测伪距; TGDI B1I信号的星上设备时延; C 光速,值为2.99792458×10°m/s。

4.8时钟数据龄期(AOI

时钟数据龄期(AODC)共5比特,是钟差参数的外推时间间隔,即本时段钟差参数参考时刻与计算 钟差参数所作测量的最后观测时刻之差,在BDT整点更新,具体定义见表8

表8时钟数据龄期值定义

6.2.4.9钟差参数(tm.an.a1.a,)

钟差参数包括t。,α。,α1和α2,共占用74比特。t。是本时段钟差参数参考时间,单位为秒(s),有 效范围是0~604792。其他3个参数为2进制补码。 正常情况下,钟差参数的更新周期为1h,且在BDT整点更新,t值取整点时刻。tac值在周内单调 递增,当任意一钟差参数变化时,t。也将变化。 因异常原因发生新的导航电文注入时,钟差参数可能在非整点时刻更新,此时t。值会发生变化而 不再取整点时刻。当1c值已经不是整点时刻(即最近有过一次非整点更新)时,如果钟差参数再次发生 非整点更新,那么t。值也会再次发生变化,确保t。值与更新之前的播发值不同。 无论是正常更新还是非整点更新,钟差参数的更新始终从某一超帧的起始时刻开始。钟差参数的 定义见表9。

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1.10星上设备时延(T

△t—卫星测距码相位时间偏移,具体计算方法见6.2.4.9。 对于使用B3I信号的单频用户,由于B3I信号的设备时延已含在导航电文的钟差参数 再修正星上设备时延

6.2.4.11星历数据龄期(AODE)

星历数据龄期(AODE)共5比特,是星历参数的外推时间间隔,即本时段星历参数参考时刻与 历参数所作测量的最后观测时刻之差,在BDT整点更新,具体定义见表10。

表10数据龄期值定义

6.2.4.12星历参数(t。.,Ae,,An,M。2,2,i.,IDOT,CC.C.Cr.Cic

星历参数描述了在一定拟合间隔下得出的卫星轨道。它包括15个轨道参数、1个星历参考时间。 正常情况下,星历参数的更新周期为1h,且在BDT整点更新,t。值取整点时刻。t。值在周内单调 递增,当任意一星历参数变化时,t也将变化。若t。变化,t也会变化。 因异常原因发生新的导航电文注人时,星历参数可能在非整点时刻更新,此时t。值会发生变化而 不再取整点时刻。当tae值已经不是整点时刻(即最近有过一次非整点更新)时,如果星历参数再次发生 非整点更新,那么t。值也会再次发生变化,确保t。值与更新之前的播发值不同。 无论是正常更新还是非整点更新,星历参数的更新始终从某一超帧的起始时刻开始。星历参数定 义及说明见表11

表11星历参数定义及说明

机根据接收到的星历参数可以计算卫星在BDCS坐标系中的坐标。算法见表12

表12星历参数用户算法

6.2.4.13页面编号(Pnum)

子顺4和子顿5的第44~50比特为页面编号(Pnum),用于标识子顺的页面编号,共7比特。子顿 和子顿5的信息都分24个页面分时播发,其中子帧4的第1~24页面编排卫星号为1~24的历书信 息,子顿5的第1~6页面编排卫星号为25~30的历书信息,页面编号与卫星编号一一对应。此外,子 顺5的第11~23页面可通过分时播发方式,播发卫星号为31~~43、44~56、57~63的历书信息。

14历书信息扩展标识(

历书信息扩展标识(AmEpID)为2比特,用于标识子顿5的页面11~24是否扩展播发3163 历书和卫星健康信息。当AmEpID为“11”时,表示子5的页面11~23可扩展播发31~63号 书,子帧5的页面24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 i11~24为预留页面,不进行扩展播发

15历书参数tmA,e.0M.22o.an.a

历书参数更新周期小于7d。 历书参数定义、说明、用户算法见表13~表16

GB/T39414.4—2020

参数AmID为2比特,用于识别子5的页面11~24分时播发的卫星历书和卫星健康信息, 参数AmEpID为“11"时有效。 针对分时播发的卫星历书,用户应先使用AmEpID判断卫星历书是否扩展播发,再结合AmII 相应的卫星历书。具体分时播发方式见表14,参数说明见表15,参数用户算法见表16。

表14历书参数分时播发方式

表16历书参数用户算法

历书时间计算见公式(18):

6.2.4.16历书周计数(WN.)

6.2.4.17卫星健康信息(Hea;,i=1~43)

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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。

FZ/T 64080-2021 树脂机织粘合衬表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):

DB37T 621-2006 三疣梭子蟹养成技术规程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)

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