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基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究
西北工业大学 硕士学位论文基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研 姓名：马瑞峰 申请学位级别：硕士 专业：电磁场与微波技术 指导教师：郭陈江
西北工业 大学硕士 学位 论文：基于北斗 导航 定位系统 的伪卫星 技术研 究摘要在对比了 Ｐ ，　 Ｎ Ｓ 　　　　Ｇ Ｓ Ｇ Ｏ Ａ Ｓ及北斗卫星导航定 Ｌ 位系统的基础上，利用导航定位 中所需使用 的测地 及坐标基准 ，从 Ｇ Ｓ的定位 原理入手 ，对 定位位 置的计算 进 Ｐ行了 数学推导和分析。介绍了导航定位系统的时间基准及实现时间统一的卫星授时技术和定时技 术。对北斗导航定位系统的系统组成和系统的工作原理进行研究，分析了 　　　　 现有系 统的信号特性及系统实际具备的用户容量， 详细描述北斗导 航定位系统为满足特定要求的 保密 性能及 为实现 系统时间 同步的两种定 时方式 ；阐述 了北斗卫 星导航 定位系统的定 位实现 原理 ，并进 行 了数学推 导 ；针对 用户数 量有 限且有源 工作的问 ， 出 两 进 术： 星定 术 伪 星技 。 题 提 了 种改 技 三 位技 和 卫 术针对北斗导航定位系统、使用三星定 　　　　 位技术的北斗导航定位系统和基于北斗 导航定位系统的伪卫星技术的定位误差和精度进行了仿真分析；深入研究了对伪 卫星技术的 定位误差造成影响的几何布局。通过仿真和分析表明，三星定位技术 虽然 解决了 原有系统的缺陷，但存在定 位精度的问题；而伪卫星技术不仅解决了 原有系统的 缺陷，同时提高了定位精度。给出了改 进后的北斗导航定位系统在实 现上 将面临的比较突出的多径问题和远近问题的 解决方法和方案。在结束语中对前面的论述分析给 出最终结 论。 关键词 ：定位，伪距 ， 伪卫星 ， 几何 精度因子 ， 误 差西北 工业大学 硕士学位论文 ：基于北斗定位 导航系统 的伪 卫星 技术研 究Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ｂｓ ｏ ｔ ｒｃ ｌｏ Ｐ，　 ｉ ｎ ｇ　 ｕ ｔｎ　 ｃ ｓ ｔ ｌｔ 　　　　 ｈ ｐｉ ｉｅ　Ｇ Ｓ ｐｓｏｉ ｃｃａｏ ｗ ｉ ｕ ｄ　 ｐ ｔ ｇ ａ ｄ　 ｅ　 ｐ ｆ　 ｅ ｎ　 ｎ ｏｔ ｎ ａ ｌｉ ｈ ｈ　 ｈ ｏｉ ｉ ｌ ｅ ｅ　 ｎｓｓ ｍ　 ｃｏｄ ａ ｓ　 ｅｒ ｐｒ ｅ ｒ　 ｎｌ ｅ ｂ ｃｍ ａｎ Ｇ Ｓ Ｇ Ｏ Ａ Ｓ ｙｔ ｏ ｏｒｉ ｔ ａｄ　 ｔ ａａ ｔ ｉａａ ｚｄ　 ｏ ｐｒ ｇ　 ，　 Ｎ Ｓ ｅ ｆ　 ｎ ｅ ｎ ａｈ　 ｍ ｅ ｓ　 ｙ ｙ　 ｉ Ｐ Ｌａ Ｂｉｏ ｎｖ 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。它不仅为我国下一阶段卫星导航系统的研制奠定了坚实的基础，同时在现阶段对于我 国也 有着重要的战略意义。因此对北斗导 航定位系统的 改进研究是有其必要性和重要性的 。 通常情 况下卫 星导航 系统可 以按 以下的儿种方式 进行分类 ：按照控制 方式可 　　　　 分为 自主式 和 中心 式 ； 按照 定位原理可 以分为多普勒频移ＴＡ 到达 时间） ＴＯ （ Ｏ（ ．　 Ａ到 Ｄ达时间差） 等类型；按照卫 星轨道可以分为地球低轨 道、静止轨道、 混合轨道等类 型； 按照用户接收机是否发射信号 以 可 分为主动式和被动式类型。 后面将就现今运行的卫星 导航 系统 做一个 比较 。２卫星导航定位系统 比较１２ １　ＰＳ ．． Ｇ目 前正在运行的各种卫星导航定位系统中， Ｐ（ ＧＳ 全球定位系统） 可谓是独领风西 北工业 大学硕 士学位论文 ：基 于北斗导航定位系统 的伪 卫星技术 研究第 １ 绪论 章１１引言 ． 导航是“ 　　　　 使一个运载体或人从一个地方到另一个地方的科学”。随着无线电技术的应用发展，出现了 陆基无线电 导航系 统； 而随着卫星通信事业的飞速 发展， 新兴的导 航系统一一卫星导航定位系统也随之诞生了，原有的陆基无线电导 航系统被称之 为传统 导航 系统 。卫星导航定位系统具有传统导航系统无法比 　　　　 拟的优点和好处。卫星导航系统 不仅覆盖面积大，多颗卫星组成星座后即可覆盖全球；同时由 于导航信号来 自 于 高空，信号可以到达以 往传统导 航信号 无法到达的地方，消除了 许多过去无法实 现定位的地方；而且卫星导航系统的工作频率很高，可以获得以 往传统导航技术 无法获得的高导航精度。卫星导 航系统己 经被广泛应用于交通、 航空、地质、 测绘、 军事等众多部门，实现了陆 海空导航、导弹制导、精密定 位、动态观测、 速度测量等多种功能。 基于上面的原因和它所带来的 众多好处。 卫星导航定位系统 对于 各个国家的未来发展和战略目 标有着重要的 影响， 世界强国均在努力实现或 完善各 自 的卫星导航定位系统。我国自 行研制的北斗导航定位系统是符合我国现今 国情 的卫星 导航定 位系统 ，在现今运行 的所 有卫星导航系 统中独树一帜 。它不仅为我国下一阶段卫星导航系统的研制奠定了坚实的基础，同时在现阶段对于我 国也 有着重要的战略意义。因此对北斗导 航定位系统的 改进研究是有其必要性和重要性的 。 通常情 况下卫 星导航 系统可 以按 以下的儿种方式 进行分类 ：按照控制 方式可 　　　　 分为 自主式 和 中心 式 ； 按照 定位原理可 以分为多普勒频移ＴＡ 到达 时间） ＴＯ （ Ｏ（ ．　 Ａ到 Ｄ达时间差） 等类型；按照卫 星轨道可以分为地球低轨 道、静止轨道、 混合轨道等类 型； 按照用户接收机是否发射信号 以 可 分为主动式和被动式类型。 后面将就现今运行的卫星 导航 系统 做一个 比较 。２卫星导航定位系统 比较１２ １　ＰＳ ．． Ｇ目 前正在运行的各种卫星导航定位系统中， Ｐ（ ＧＳ 全球定位系统） 可谓是独领风西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究骚。美国国防部１７年批准了Ｇ Ｓ ９３ Ｐ 总体方案，１７年发射第一颗卫星，１％年２ ９８ ９ 月 ２日 ９ 宣布可以民用。 ＧＳ 　　　　 Ｐ由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。空间部分由２颗 ４ 卫星组成（ 不包括４ 颗备份星） 工作卫星分布在轨道高度（ ， 即从地表到卫星的距离）为２２０ｍ ０３ｋ的六个轨道面内， 每个轨道上分布４ 颗卫星。自 ９４ １９年整个系统投入使用以来，在地球上任何位置、任何时刻，ＧＳ Ｐ都可为各类用户连续地提供动态的三 维位置、三维速度和时间信息，实现了全球、全天候的连续实时导航、定位和授 时。 Ｐ对每颗卫星分配专门的伪随机码， ＧＳ 利用伪随机码之间的不相关性实现各卫星码分多址（ Ｍ） 每颗卫星上发射的 Ｃ Ａ。 Ｄ 无线电 信号 含有两种精度不同 的伪随机测走 ， Ｐ （码和／ （码 。 对 两 测 码 Ｇ提 两 定 服 方 码 即码精 ）Ｃ码粗 ）相 这 种 距 ，Ｐ 供 种 位 务 Ａ Ｓ式，即精密定位服务（Ｐ） ＰＳ和标准定位服务（ Ｓ 。精密定位服务的主要对象是美 Ｓ ） Ｐ 国军事部门和特许的部门或同盟国， 这类用户可利用Ｐ 码获得较高的定位精度，单 点实时定位精度可优于ｌｍ ｏ 。标准定位服务的主要对象是民间用户，这类用户只能 利用ＣＡ ／码获得较低的定位精度，单点实时定位精度约为３ｍ ０左右。由于ＧＳ Ｐ与美国 国防现代化发展密切相关，为了降低其它国家使用ＧＳ Ｐ的导航定位精度，美国实行了 所谓的 Ａ（ Ｓ 选择可用性） 政策，即 人为 地将ＧＳ Ｐ标准定位服务的 精度降低到约ｌｍ在 殊 期 该 策 凸 出 要 用 ２ ０ ５ 旧美 宣 挤 Ａ 零 ｏ 。 特 时 ， 政 会 显 重 作 。０ 年 月 ｏ ０ 国 布 Ｓ置 ，众 使 Ｐ的 用 得 及 发 。 而 ＧＳ 应 获 普 和 展一 改 ＧＳ 能 美 进 步 展 ＰＢｃ１　ｏ １，　 ＩＢｃ ‘ 善 Ｐ ， 国 一 发 ＧＳ　 １，　 １　ｏ Ｉｌｋ 、 一 ”为 性 ｌｋ　Ｂｃ ＦＢｃ Ｉ ｏ ： ｏ Ｒ ｌｋ　 ｌｋ（卫星的批） 等，实现系统的不断完善。许多国家的制造商也在不断改进Ｇ Ｓ Ｐ 接收机的 性能， Ｐ拥有人数最多、 ＧＳ 用途最广的 用户群。１２２　ＬＯＮＡＳ ．． Ｇ ＳＧＯＡＳ全球导航卫星系统） 　　　　 ＬＮＳ （ 是继Ｇ 之后应用较广泛的卫星导航定位系统。 ｓ Ｐ 它是由前苏联国防部独立研制和控制的军用导航定位系统，采用与 ＧＳ Ｐ 相近的 ２ ４ 颗星星座组成， 其中包含 ２ 颗处于工作状态的运行卫星和 ３ １ 颗处于工作状态的在轨备份卫星。 卫星分布在轨道高 度为 １１ ｋ 的 ９０ ｍ 三个轨道面内， 个轨道上 ０ 每 分布 ８颗卫星。 ＬＮＳ对每颗卫星分配专门的载频对， ＧＯＡＳ 利用每颗卫星 不同 上的 载频对实现各卫星的频分多址。所有卫星上发射的无线电信号均含有两种精度不同的伪随机测距码， 此提供军用和民 以 用两种服务。 ９６ 自１ 年初正式投入使用以 ＧＯＡＳ ９ 来， ＮＳ Ｌ可为各类用户连续地提供动态的三维位置、三维速度和时间信息，并一直是以西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究骚。美国国防部１７年批准了Ｇ Ｓ ９３ Ｐ总体方案，１ ８ ９ 年发射第一颗卫星，１％年２ ７ ９ 月２日 ９ 宣布可以民用。 ＧＳ 　　　　 Ｐ由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。空间部分由２颗 ４卫星组成（ 不包括４ 颗备份星） 工作卫星分布在轨道高度（ ， 即从地表到卫星的距离）为２２０ｍ ０３ｋ的六个轨道面内，每个轨道上分布４ 颗卫星。自１９年整个系统投入使 ９４用以 来，在地球上任何位置、任何时刻， Ｐ都可为各类用户连续地提供动态的三 ＧＳ维位置、三维速度和时间信息，实现了全球、全天候的连续实时导航、定位和授 时。 Ｐ对每颗卫星分配专门的伪随机码，利用伪随机码之间的不相关性实现各卫 ＧＳ星码分多址（ Ｍ） Ｃ Ａ。每颗卫星上发射的无线电 Ｄ 信号含有两种精度不同 的伪随机测走 ， Ｐ （码和／ （码。 对 两 测 码 Ｇ提 两 定 服 方 码 即码精 ）Ｃ码粗 ）相 这 种 距 ，Ｐ 供 种 位 务 Ａ Ｓ式，即精密定位服务（Ｐ） ＰＳ和标准定位服务（ Ｓ。精密定位服务的主要对象是美 Ｓ） Ｐ国军事部门和特许的部门或同盟国， 这类用户可利用Ｐ 码获得较高的定位精度，单点实时定位精度可优于ｌｍ ｏ。标准定位服务的主要对象是民间用户，这类用户只能 利用ＣＡ ／码获得较低的定位精度，单点实时定位精度约为３ｍ ０左右。由于ＧＳ Ｐ与美国国防现代化发展密切相关，为了降低其它国家使用ＧＳ Ｐ的导航定位精度， 美国实行了 所谓的 Ａ（ Ｓ 选择可用性） 政策，即 地将ＧＳ 人为 Ｐ标准定 位服务的 精度降 低到约ｌｍ在 殊 期 该 策 凸 出 要 用 ２ ０ ５ 旧美 宣 挤 Ａ 零 ｏ 。 特 时 ， 政 会 显 重 作 。０ 年 月 ｏ ０ 国 布 Ｓ置 ，众 使Ｐ 应 获 普 和 展 而 ＧＳ 用 得 及 发 。 的 一 为 善 Ｐ 能 美 进 步 展 ＰＢｃ１　ｏ １，　 ＩＢｃ ‘ 改 ＧＳ ， 国 一 发 ＧＳ　 １，　 １　ｏ Ｉｌｋ 、 一 ” 性 ｌｋ　Ｂｃ ＦＢｃ Ｉ ｏ ： ｏ Ｒ ｌｋ　 ｌｋ（卫星的批） 等，实现系统的不断完善。许多国家的制造商也在不断改进Ｇ Ｓ Ｐ接收机的 性能， Ｐ拥有人数最多、 ＧＳ 用途最广的 用户群。１２２　ＬＯＮＡＳ ．． Ｇ ＳＧＯＡＳ全球导航卫星系统） ＬＮＳ （ 是继Ｇ 之后应用较广泛的卫星导航定位系统。 ｓ Ｐ它是由 前苏联国防部独立研制和控制的军用导航定位系统，采用与ＧＳ Ｐ 相近的２ ４颗星星座组成， 其中包含 ２ 颗处于工作状态的运行卫星和 ３ １ 颗处于工作状态的在轨备份卫星。 卫星分布在轨道高 度为１１ ｋ 的 ９０ ｍ 三个轨道面内， 个轨道上分布８ ０ 每颗卫 ＧＯ Ｓ对每颗卫星分 星。Ｌ ＡＳ Ｎ 配专门 载频 利 每颗卫星 不同 频 的 对， 用 上的 载 对实现各卫星的频分多址。所有卫星上发射的无线电信号均含有两种精度不同的伪随机测距码， 此提供军用和民 以 用两种服务。 ９６ 自１ 年初正式投入使用以 ＧＯＡＳ ９ 来， ＮＳ Ｌ可为各类用户连续地提供动态的三维位置、三维速度和时间信息，并一直是以西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导肮定位系统的伪卫星技术研究ＧＳＧＯＡＳ Ｐ／ＬＮＳ 组合式接收机出现在实际应用中，其定位精度可达到 １－５ｏ ０１ｍ ＧＯＡＳ 　　　　 ＬＮＳ 系统从 １９ 年 ８ ９４ 月发射第一颗卫星以来，至今已发射了１ 颗卫星， ３但到目 前为止仅有少数卫星能正常工作。 此外， 系统每年需要大约 ３０ 万美元来 ９０ 维持其基本功能，由于经济原因， 俄罗斯难以维持 ＧＯＡＳ的独立使用。虽然俄 ＬＮＳ 罗斯在推广该系统的使用， 解决部分的经济问 但实际应用领域和人数与ＧＳ 以 题， Ｐ相去甚远。１ ．北斗导航定位系统 ．３ ２ 中国科学院院士陈芳允先生于 １８ 年提出 “ 　　　　 ９３ 双星定位”的方案，与此同时美 国静止卫星公司和欧洲本地卫星公司也提出了类似的方案，但美国和欧洲的公司从事双星定位的研究以失败告终，中国 获得了 成功，并命名为北斗一号。依据北斗导航定位系统的方案， １８－１８ 年利用现有 ２ Ｃ 　　　　 在 ９８ ９９ 颗 频段通信卫 星成功地进行了定位原理的试验。 试验表明，定位精度、 测距速率、 颗卫星的相 ２ 隔距离、测距精度和用户高度有关，基本结论是可达数十米以下的定位精度、数十纳秒以 下的定时精度。１ ３年进一步进行了双星定位系统的 ９ ９ 试验，从而奠定了 全面建设北斗导航定位系统的基础。１ ４ ９ 年国家批准建设第 １ ９ 个卫星导航定位系 统，于 ２０ 年 １ 月 ３ 日、２０ 年 １ 月２ 日、２０ 年 ５ ５ ００ ０ １ ００ ２ １ ０３ 月２ 日使用Ｃ－Ａ Ｚ３ 火 箭成功地发射北斗导航定位系统的第 １ ２ ３颗卫星，分别位于赤道上空静止地 ，　 ，　球轨道的 ８０　１ ０　 １０５ Ｅ ０ Ｅ ４ Ｅ １．　 ，其中第 ３ ，　 和 ０ ０　 颗星为备份星，连同地面的配套设施建设， 实现了 北斗导航定位系统的构成。 ０４ 于２０ 年正式向军、 民用户开放使用。北斗导航定位系统是世界上第 １ 　　　　 个区域性卫星导航定位系统， 也是世界上第 ３个投入运行的卫星导航定位系统。 在该系统之后，我国 ２代卫星导航定位系统 第正在研制之 中。１ ．系统比较 ．４ ２北斗卫星导航定位系统与ＧＳ ＧＯＡＳ 　　　　 Ｐ，　 ＮＳ相比具有以 Ｌ 下特点：１独立自 　　　　 ） 主，不受他国的控制和限制，可靠性、可用性、安全性较有保证。 美国的 Ｐ 前取消了 Ａ 　　　　 目 ＧＳ Ｓ限制， 但仍可随时掺入干扰信号降低定位精度，甚至 对其他国家用户关闭使用权； 俄国的ＧＯＡＳ ＬＮＳ本应由 ４ ２颗卫星组成， 但因经济困难无力补网，目 前只有少数卫星在轨，不能独立组网。２ 　　　　情，投资少、周期短、高仰角覆盖。 ）符合国美国的ＧＳ 　　　　耗资１０ Ｐ ２亿美元，历时１ ６ 年，虽能全球覆盖但由于轨道低而使得用西北 工业大学 硕士学位论文 ：基于北斗导肮 定位 系统 的伪卫星 技术研 究ＧＳＧＯＡＳ Ｐ／ＬＮＳ 组合式接收机出现在实际 应用中，其定位精度可达到 １－５ｏ ０１ ｍ ＧＯＡＳ 　　　　 ＬＮＳ 系统从 １ ４ ８ ９ 年 月发射第一颗卫星以来， ９ 至今已发 了１ 颗卫星， 射 ３ 但到目 前为止仅有少数卫星能正常工作。 此外， 系统每年需要大约 ３０ 万美 ９０ 元来 维持其基本功能，由于经济原因， 俄罗斯难以维持 ＧＯＡＳ的独立使用。虽 ＬＮＳ 然俄 罗 斯在推广该系 统的使用， 解决部分的经济问 但实际应用领域和人数与ＧＳ 以 题， Ｐ相 去甚远。１ ．北斗导航定位系统 ．３ ２ 中国 　　　　 科学院院士陈芳允先生于 １８ 年提出 “ 星定位”的方案， ９３ 双 与此同时美 国静止卫星公司和欧洲本地卫星公司也提出了 类似的方 案，但美国和欧洲的 公司 从事双星定 位的研究 以 失败告终，中国 获得了 成功，并命名为北斗一号。 依据北斗导航定位系统的 　　　　 方案， １ ８ ９９ 在 ９ －１８ 年利用 ８ 现有 ２ Ｃ 颗 频段通信卫 星成功地进行 了 定位原理的试验。 试验表明， 定位精度、 测距速率、 颗卫星的 ２ 相 隔距离、测距精度和用户高 度有关，基本结论是可达数十米以下的定位精度、 数 十纳秒以 下的定时精度 。１ ３年进一步 ９ ９ 进行了双星定位系统的试验，从而奠定了 全面建设北斗导航定位系统的 基础。１９ 年国家批准建设第 １ ９４ 个卫星导航定位系 统，于 ２０ 年 １ 月 ３ 日 ００ １ 月 ２ 日、 ０３ ５ ２ 日使用Ｃ－Ａ ００ ０ １ 、２０ 年 ２ １ ２０ 年 月 ５ Ｚ３ 火 箭成功地发射北斗导航定位系统的第 １ ２ ３颗卫星，分别位于赤道上空静止地 ，　 ，　 球轨道的 ８ Ｅ １ ０　 １０５ Ｅ ０ ，　 Ｅ １ ０　 ０　 ４ 和 ．　 ，其中第 ３ ０ 颗星为备份星， 连同 地面的配套设 施建设， 实现了 北斗导航定位系统的 构成 。 ２０ 年正式向 于 ０４ 军、 用户开放使用。 民北斗导航 　　　　 定位系 统是世界上 第 １ 个区域性 卫星导航定位 系统 ， 也是世 界上第 ３个投入运行的卫星导航定位系统。在该系统之后，我国 ２代卫星导 第 航定位系统正在研制之 中。 １ ．系统 比较 ．４ ２北斗卫星导航定位系统与 Ｐ，　 ＮＳ相比 　　　　 ＧＳ ＧＯＡＳ 具有以 Ｌ 下特点： １独立 自 　　　　 ） 主，不受他国的 控制和限 制，可靠性、 可用性、安全性较有保证。 美国的 Ｐ 前取消了 Ａ 　　　　 目 ＧＳ Ｓ限制，但仍可随时掺入干扰信号降 低定位精度， 甚至 对其他国 家用户关闭使用权； 俄国的ＧＯＡＳ ＬＮＳ本应由 ４ ２颗卫星组成，但因 经济困 难无力补 网， 目前只有 少数卫 星在轨 ，不 能独 立组 网。２ 　　　　情 ， ）符合国 投资少、周期短、 高仰角覆盖。 美国的 Ｐ 　　　　 耗资１０ ＧＳ ２亿美元，历时１ ６ 年，虽能 全球覆盖但由于轨道低而使得用西北 工业大学 硕士学位论文 ：基于北斗导肮 定位 系统 的伪卫星 技术研 究ＧＳＧＯＡＳ Ｐ／ＬＮＳ 组合式接收机出现在实际 应用中，其定位精度可达到 １－５ｏ ０１ ｍ ＧＯＡＳ 　　　　 ＬＮＳ 系统从 １ ４ ８ ９ 年 月发射第一颗卫星以来， ９ 至今已发 了１ 颗卫星， 射 ３ 但到目 前为止仅有少数卫星能正常工作。 此外， 系统每年需要大约 ３０ 万美 ９０ 元来 维持其基本功能，由于经济原因， 俄罗斯难以维持 ＧＯＡＳ的独立使用。虽 ＬＮＳ 然俄 罗 斯在推广该系 统的使用， 解决部分的经济问 但实际应用领域和人数与ＧＳ 以 题， Ｐ相 去甚远。１ ．北斗导航定位系统 ．３ ２ 中国 　　　　 科学院院士陈芳允先生于 １８ 年提出 “ 星定位”的方案， ９３ 双 与此同时美 国静止卫星公司和欧洲本地卫星公司也提出了 类似的方 案，但美国和欧洲的 公司 从事双星定 位的研究 以 失败告终，中国 获得了 成功，并命名为北斗一号。 依据北斗导航定位系统的 　　　　 方案， １ ８ ９９ 在 ９ －１８ 年利用 ８ 现有 ２ Ｃ 颗 频段通信卫 星成功地进行 了 定位原理的试验。 试验表明， 定位精度、 测距速率、 颗卫星的 ２ 相 隔距离、测距精度和用户高 度有关，基本结论是可达数十米以下的定位精度、 数 十纳秒以 下的定时精度 。１ ３年进一步 ９ ９ 进行了双星定位系统的试验，从而奠定了 全面建设北斗导航定位系统的 基础。１９ 年国家批准建设第 １ ９４ 个卫星导航定位系 统，于 ２０ 年 １ 月 ３ 日 ００ １ 月 ２ 日、 ０３ ５ ２ 日使用Ｃ－Ａ ００ ０ １ 、２０ 年 ２ １ ２０ 年 月 ５ Ｚ３ 火 箭成功地发射北斗导航定位系统的第 １ ２ ３颗卫星，分别位于赤道上空静止地 ，　 ，　 球轨道的 ８ Ｅ １ ０　 １０５ Ｅ ０ ，　 Ｅ １ ０　 ０　 ４ 和 ．　 ，其中第 ３ ０ 颗星为备份星， 连同 地面的配套设 施建设， 实现了 北斗导航定位系统的 构成 。 ２０ 年正式向 于 ０４ 军、 用户开放使用。 民北斗导航 　　　　 定位系 统是世界上 第 １ 个区域性 卫星导航定位 系统 ， 也是世 界上第 ３个投入运行的卫星导航定位系统。在该系统之后，我国 ２代卫星导 第 航定位系统正在研制之 中。 １ ．系统 比较 ．４ ２北斗卫星导航定位系统与 Ｐ，　 ＮＳ相比 　　　　 ＧＳ ＧＯＡＳ 具有以 Ｌ 下特点： １独立 自 　　　　 ） 主，不受他国的 控制和限 制，可靠性、 可用性、安全性较有保证。 美国的 Ｐ 前取消了 Ａ 　　　　 目 ＧＳ Ｓ限制，但仍可随时掺入干扰信号降 低定位精度， 甚至 对其他国 家用户关闭使用权； 俄国的ＧＯＡＳ ＬＮＳ本应由 ４ ２颗卫星组成，但因 经济困 难无力补 网， 目前只有 少数卫 星在轨 ，不 能独 立组 网。２ 　　　　情 ， ）符合国 投资少、周期短、 高仰角覆盖。 美国的 Ｐ 　　　　 耗资１０ ＧＳ ２亿美元，历时１ ６ 年，虽能 全球覆盖但由于轨道低而使得用西北工 业大学硕 士学位论文 ：基于北斗导肮定位系 统的伪卫 星技术研 究户的遮蔽角大， 山 在 区使用就受到限制；俄罗斯的ＧＯＡＳ ＬＮＳ耗资３多亿美元， ０ 历时 ２多年， ０ 总体性能与ＧＳ Ｐ相当，但末达到Ｇ 的 ｓ Ｐ 精度， 至今星座因 残缺不全而不能 独立使用； 北斗系统总投资１亿人民币， ０ 从国 家批准到建成总共不到１ ０ 年时间， 由于卫星位于我国上空的静止轨道， 地面用户基本都处于高仰角工作状态， 特别适合我国高 山地 区的使用 。 ３ 　　　　 能可 与ＧＳ ）基本功 Ｐ媲美 ，独具双 向移动数据通信 的功能 。ＧＳ ＬＮ Ｓ 　　　　 Ｓ用户通过接收 Ｐ ＧＯＡ ／ 信号可以 确定自己 的位置， 但要让己 方也知道该 位 置， 还需 配备Ｉｍｒａ （ ｎａｓｔ国际海事卫星组织） 卫星终端或ＧＭ Ｓ手机等通信工具；北斗 用户需要 通过卫星向中心控制站发送定位申 请， 然后中 心控制站将含有定位信息 的 导航电文 通过卫星发回用户才能实现定位，而正因此特点 用户， 无需另配通信 设施就可 将用户位置报知己 方，且 通过双向通信每次可传送多达１ 个汉字的短 ０ ５ 信， 这对于某些用户来说是极其需要和至关重要的。 特别适合集团 性用户在大范围内的数据 采集和监控 管理 。同时，也存在如下的缺点，仍需不断改进： 　　　　 技术体制比之ＧＳ 　　　　 Ｐ落后； 双向通信功能易于暴露用户的位置， 不如Ｇ 用户安 ｓ Ｐ 全、隐蔽；定位时延长，不适用于高速运动载体；由 于定 位时用户需发 射定位申 请信号， 信道容量有限，且只能提 供十分有限的信道速率，从而形成信道瓶颈， 致使可同时 进行定位的 用户数大大减少；战时难以 抵御敌方有意的 阻塞式干扰， 易于导 致系统瘫痪； 定位速度难以满足军用飞机的 要求，定位精度难以 满足精确 打击武器的 要求；用户终端设备体 积大、重量重、 耗电多、造价高， 应用场合会 受到很大制约：整个系统的可靠性 和可用性仍待时间的考验。 表１ 给出了三个系统的特性比较： 　　　　 －１表 ，一 系统 比较 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，西北工业 大学硕 士学位论文：基于 北斗导航定位系统 的伪 卫星技 术研究续表 １ １ 一１３论文的组织 ．１ ．论文的主 内 ．１ ３ 要 容 文章采用递进的方式进行论 　　　　 述。首先以 Ｇ Ｓ为 Ｐ 例，介绍卫星定位的基本 原理 以 及所需基本知识。在此基础上描述了北斗导 航定位系统的系统方案、实现原理 和相应分析。然后进一步深 入分析基于北斗导航定位系统的伪卫星技术， 对系统进行仿 真分析 ，并获得分析 结果 ，得 出结论 。 １ ．论 文 的结构 ．２ ３ 全文共 分 部 　　　　 ５ 分 。 第 １ ，绪 　　　　 论 章首先给出了定位导航定义、介绍了应用范围并分类：紧接着概述了 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ． Ｇ Ｏ Ａ Ｓ 北斗三大系统， Ｌ Ｎ Ｓ、 并对三个系统的特点进行了着重的比 较，同时 指出了北斗导航定位 系统 目前所 存在 的问题 和缺点 。 第 ２ ，卫星定位 原理和基准 系统 　　　　 章介绍了与卫星定位密切相关的测地基准，比较了几种测地基准的参数，进而 　　　　 引出 Ｅ Ｅ Ｃ Ｆ坐标系，给出经纬度与笛卡儿坐标系的互 换公式；论述了 卫星定位原 理并进行数学分析， 从一般的定位方法入手。介绍了 提高精度的局域差分定位方 法， 再从时空范围角度引入了 广域差分定位： 从时间基准是定位导 航的 基础 出发， 介绍了定位导航中 涉及的授时、定时和校频等问题。第 ３ ，北 　　　　 斗导航定位 系统 章描述了 　　　　 北斗导航定位系统的 系统构成和工作原理；对北斗导航定位系统保密 性和安全性进行了 论述；说明了北斗系统的系统容量、出 入站信号以 及系统实现西北工业 大学硕 士学位论文：基于 北斗导航定位系统 的伪 卫星技 术研究续表 １ １ 一１３论文的组织 ．１ ．论文的主 内 ．１ ３ 要 容 文章采用递进的方式进行论 　　　　 述。首先以 Ｇ Ｓ为 Ｐ 例，介绍卫星定位的基本 原理 以 及所需基本知识。在此基础上描述了北斗导 航定位系统的系统方案、实现原理 和相应分析。然后进一步深 入分析基于北斗导航定位系统的伪卫星技术， 对系统进行仿 真分析 ，并获得分析 结果 ，得 出结论 。 １ ．论 文 的结构 ．２ ３ 全文共 分 部 　　　　 ５ 分 。 第 １ ，绪 　　　　 论 章首先给出了定位导航定义、介绍了应用范围并分类：紧接着概述了 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ． Ｇ Ｏ Ａ Ｓ 北斗三大系统， Ｌ Ｎ Ｓ、 并对三个系统的特点进行了着重的比 较，同时 指出了北斗导航定位 系统 目前所 存在 的问题 和缺点 。 第 ２ ，卫星定位 原理和基准 系统 　　　　 章介绍了与卫星定位密切相关的测地基准，比较了几种测地基准的参数，进而 　　　　 引出 Ｅ Ｅ Ｃ Ｆ坐标系，给出经纬度与笛卡儿坐标系的互 换公式；论述了 卫星定位原 理并进行数学分析， 从一般的定位方法入手。介绍了 提高精度的局域差分定位方 法， 再从时空范围角度引入了 广域差分定位： 从时间基准是定位导 航的 基础 出发， 介绍了定位导航中 涉及的授时、定时和校频等问题。第 ３ ，北 　　　　 斗导航定位 系统 章描述了 　　　　 北斗导航定位系统的 系统构成和工作原理；对北斗导航定位系统保密 性和安全性进行了 论述；说明了北斗系统的系统容量、出 入站信号以 及系统实现西北工业 大学硕 士学位论文：基于 北斗导航定位系统 的伪 卫星技 术研究续表 １ １ 一１３论文的组织 ．１ ．论文的主 内 ．１ ３ 要 容 文章采用递进的方式进行论 　　　　 述。首先以 Ｇ Ｓ为 Ｐ 例，介绍卫星定位的基本 原理 以 及所需基本知识。在此基础上描述了北斗导 航定位系统的系统方案、实现原理 和相应分析。然后进一步深 入分析基于北斗导航定位系统的伪卫星技术， 对系统进行仿 真分析 ，并获得分析 结果 ，得 出结论 。 １ ．论 文 的结构 ．２ ３ 全文共 分 部 　　　　 ５ 分 。 第 １ ，绪 　　　　 论 章首先给出了定位导航定义、介绍了应用范围并分类：紧接着概述了 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ． Ｇ Ｏ Ａ Ｓ 北斗三大系统， Ｌ Ｎ Ｓ、 并对三个系统的特点进行了着重的比 较，同时 指出了北斗导航定位 系统 目前所 存在 的问题 和缺点 。 第 ２ ，卫星定位 原理和基准 系统 　　　　 章介绍了与卫星定位密切相关的测地基准，比较了几种测地基准的参数，进而 　　　　 引出 Ｅ Ｅ Ｃ Ｆ坐标系，给出经纬度与笛卡儿坐标系的互 换公式；论述了 卫星定位原 理并进行数学分析， 从一般的定位方法入手。介绍了 提高精度的局域差分定位方 法， 再从时空范围角度引入了 广域差分定位： 从时间基准是定位导 航的 基础 出发， 介绍了定位导航中 涉及的授时、定时和校频等问题。第 ３ ，北 　　　　 斗导航定位 系统 章描述了 　　　　 北斗导航定位系统的 系统构成和工作原理；对北斗导航定位系统保密 性和安全性进行了 论述；说明了北斗系统的系统容量、出 入站信号以 及系统实现西北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗导航定位系 统的伪卫星 技术研 究导航定位功能的实时性和实 现时间在系统各部分的分配情况；紧接着论述了 北斗 导航定位系统的特殊定位实 现原理、数学公式和实现系统时ｈ同步的时间统一原 ｌ 理：进一步叙述了影响系统定位精度的 误差；最后提出了改进北斗导航定位系统缺点的方案 。 第 ４章 ，基于 北斗导航定位 系统 的伪 卫星技术 　　　　从第三章的改进方案引 　　　　 入的伪卫星技术入手，描述了 基于北斗导航定位系统 的伪卫星技术的系统 构成和工作原理： 着重分析了 系统伪距误差和几何精度因子 对定位误差的 影响以 及系统布局对几何精度因子的影响， 出定 给 位误差的数学分 析，并对不同的模式 进行仿真分析并获得结论；最后论述了使用伪卫星技术将会 面临比较突出 的远近场问 题和多径 干扰。结束语 　　　　 在结束语中 　　　　 ，进行一个总 的论述，并给 出各类仿真分析 的结论 。西 北工业大学 硕士学位论文 ：基 于北斗导航 定位 系统的伪 卫星技 术研究第 ２章 卫星定位原理和基准 系统２１测地及坐标系基准 ．为建立卫星 　　　　 导航 定位的数学 公式 ，必须选 定参考 坐标系 ， 以便表示 卫星和接收机的状态。这就要使用到与地球相关的测地基准和与位置相关的坐标基准，一 般用在笛卡儿坐标系中的位置与 速度矢量去描述卫星和接收机的 状态。２１ 测地基 准 ．． １地球是一个表面很复杂的球体， 　　　　 人们以假想的均匀静止的海水面形成的 地球 为参照，推出 近似的椭球体，以 此作为地球模型． 理论和实践证明，该椭球体 表 面近似一个以 地球短轴为轴的 椭园而旋转的椭球面，这 个椭球面可用数学公式表 达， 自 使 然表面上的点归化到 这个椭球面上。标准测地基准的一部分是地球重力不规则性 的详细模型 ，这里不再详述 。地 球剖面如 图 ２ 所示 。 －１￣少 一 一 一 一图 ２ ，地球的 　　　　　　　　　　　　 一 椭球模型《 与赤道平面正交的 横截面）常用的 标准地球模型及参数如表２ 所示（ －１ 参照图２ ） －１ ：我国 ２ 前基 ５年以 准 洞 京５ 坐标 基 有 西安８坐标系 准 ｆ （８Ａ Ｇ － ＧＳ基 ｈ 北 ４ 系 准们ｂ Ａ ０ 基 １ 求Ｃ０Ｗ Ｓ ４　 准４球 ｏ ８ Ｐ 海福特椭球（ １ １ ０ 克拉索 夫斯基椭球 ９）ａ６７３ ８ ＝ ３８８ｍ表 ２一 测地基 准 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 １（９０　ａｓｖｋ） １４ Ｋ ｓｏｓｙ ｒ＝ ３ ６ １ ． ６１７ ｍ　 ６ ７ ２ ５ ６５９ １４ ２９ ｌ ３８４ ｍ ９ ａ ＝ｆ ／ ７ ＝１２９１ 卿Ｕ． 荐邹Ｇ４球 球 ９ ． 推椭 Ｓ 椭（ 定 ７ Ｇ ５ Ｇ － 全 ８ 浑 大测协 ‘） 系椭、 届 际地量会９ 产 统球１ 国 ７ ５ ７＝ ３ ６ ６ ．１ ７ ３ ６ ５ ８ ３０ ８ ７ ｍａ７０ ＝８ｍ ６１ ３４（＂ Ｋ ”ｆ ／ ａ ｍ　 ｌ尸２ 为 为扁 平率）１ ９ 补 ｉ ８ 圆短轴 ，ｆｂ ５５８５ 尸 ７７ ＝ ６ ．１ｍ ６７２５ ３ ５８７ ３１ ８ｍ ３ ｆ２２ ＝９ ５ １８ ７ ／． 户３５１５ 一５２４ １ ６７３４ 　　　　　　　 ６．２ ｍ黔地 会 嵋协，ｔ＝１ ２ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｔ ／ ９８．　７ ２５西 北工业大学 硕士学位论文 ：基 于北斗导航 定位 系统的伪 卫星技 术研究第 ２章 卫星定位原理和基准 系统２１测地及坐标系基准 ．为建立卫星 　　　　 导航 定位的数学 公式 ，必须选 定参考 坐标系 ， 以便表示 卫星和接收机的状态。这就要使用到与地球相关的测地基准和与位置相关的坐标基准，一 般用在笛卡儿坐标系中的位置与 速度矢量去描述卫星和接收机的 状态。２１ 测地基 准 ．． １地球是一个表面很复杂的球体， 　　　　 人们以假想的均匀静止的海水面形成的 地球 为参照，推出 近似的椭球体，以 此作为地球模型． 理论和实践证明，该椭球体 表 面近似一个以 地球短轴为轴的 椭园而旋转的椭球面，这 个椭球面可用数学公式表 达， 自 使 然表面上的点归化到 这个椭球面上。标准测地基准的一部分是地球重力不规则性 的详细模型 ，这里不再详述 。地 球剖面如 图 ２ 所示 。 －１￣少 一 一 一 一图 ２ ，地球的 　　　　　　　　　　　　 一 椭球模型《 与赤道平面正交的 横截面）常用的 标准地球模型及参数如表２ 所示（ －１ 参照图２ ） －１ ：我国 ２ 前基 ５年以 准 洞 京５ 坐标 基 有 西安８坐标系 准 ｆ （８Ａ Ｇ － ＧＳ基 ｈ 北 ４ 系 准们ｂ Ａ ０ 基 １ 求Ｃ０Ｗ Ｓ ４　 准４球 ｏ ８ Ｐ 海福特椭球（ １ １ ０ 克拉索 夫斯基椭球 ９）ａ６７３ ８ ＝ ３８８ｍ表 ２一 测地基 准 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 １（９０　ａｓｖｋ） １４ Ｋ ｓｏｓｙ ｒ＝ ３ ６ １ ． ６１７ ｍ　 ６ ７ ２ ５ ６５９ １４ ２９ ｌ ３８４ ｍ ９ ａ ＝ｆ ／ ７ ＝１２９１ 卿Ｕ． 荐邹Ｇ４球 球 ９ ． 推椭 Ｓ 椭（ 定 ７ Ｇ ５ Ｇ － 全 ８ 浑 大测协 ‘） 系椭、 届 际地量会９ 产 统球１ 国 ７ ５ ７＝ ３ ６ ６ ．１ ７ ３ ６ ５ ８ ３０ ８ ７ ｍａ７０ ＝８ｍ ６１ ３４（＂ Ｋ ”ｆ ／ ａ ｍ　 ｌ尸２ 为 为扁 平率）１ ９ 补 ｉ ８ 圆短轴 ，ｆｂ ５５８５ 尸 ７７ ＝ ６ ．１ｍ ６７２５ ３ ５８７ ３１ ８ｍ ３ ｆ２２ ＝９ ５ １８ ７ ／． 户３５１５ 一５２４ １ ６７３４ 　　　　　　　 ６．２ ｍ黔地 会 嵋协，ｔ＝１ ２ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｔ ／ ９８．　７ ２５西北工业大 学硕士学位 论文：基于北 斗导航定位系统的伪 卫星技术研 究地球椭球的参数众多，其中 常用的 偏心 。 率 和扁平率ｆ 可由下式确定：，＝ 厂 一 ｂ Ｉ　 Ｆ　立 ，－ ２第二偏心率（．． ２１１ ），辱 一。 一 “Ｖ 一一ｅ 一ｂ ’ｂ ２理坐标值 。（．． ２１２）地球椭球面上任一点的位置， 　　　　 可由该点的纬度必 和经度兄 确定， 即地面点的 地 ２ ．坐标系基准 ．２ １ 为了计算接收机的位置，通常使用随地球而旋转的坐标系即地心地球固联坐 　　　　标系（ＣＦ。在这一坐标系中，更容易计 （ Ｅ） Ｅ 算出接收机的纬 度、经度和高度参数，并将其显示出来。在 Ｅ Ｅ 系中， ＣＦ Ｘ轴指向。 经度方向， Ｙ轴指向 而 东经 ９。的 ０ 方向。 Ｘ和 Ｙ轴随着地球一 起旋转， 在惯性空间中不再描述固定的 方向。 Ｚ轴选 择为与赤 道平面正交而指向地理北极。 在此只建立在 Ｅ Ｅ 系中导 　　　　 ＣＦ 航问 题的公式， 不再讨论轨道确定或Ｅ Ｅ 系变换 ＣＦ 的 细节。 作为导航计算处理的 结果， Ｃ Ｆ Ｅ Ｅ 笛卡儿坐 标需要借 助地球模型 来变换为 接飞机的纬度、经度和高度。 次 详细的 　　　　 转换公式如 ２ ２ 表 － 所示 （ ｂ ｅ ａ ，　 ，　 含义与表 ２ １ ） － 相同 。表 ２ ２互换公式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一｝用Ｃ 坐 表 测 坐 ＥＥ 标 示 地 标 Ｆ｝ 从 地 标 ＥＥ笛－Ｌ． ！ 测 坐 到 ＣＦ－Ｉｌ　 ｋＩ ｒ ）Ｉ ＡＣ一ｘ ｙ ‘ ２　 ， ＋　 ： ２（Ｅ 一 ２ ｂ ２ ２ ａ 一２ ）　 （ Ｆ ５ｂｚ ３ 二 ４２２ ）　（Ｇ ｒ＋１ｅ） 一２　 ４ ＝２ （ ２ ２ ｅ ２ ）　 一 ｚ Ｅ西北工业大 学硕士学位 论文：基于北 斗导航定位系统的伪 卫星技术研 究地球椭球的参数众多，其中 常用的 偏心 。 率 和扁平率ｆ 可由下式确定：，＝ 厂 一 ｂ Ｉ　 Ｆ　立 ，－ ２第二偏心率（．． ２１１ ），辱 一。 一 “Ｖ 一一ｅ 一ｂ ’ｂ ２理坐标值 。（．． ２１２）地球椭球面上任一点的位置， 　　　　 可由该点的纬度必 和经度兄 确定， 即地面点的 地 ２ ．坐标系基准 ．２ １ 为了计算接收机的位置，通常使用随地球而旋转的坐标系即地心地球固联坐 　　　　标系（ＣＦ。在这一坐标系中，更容易计 （ Ｅ） Ｅ 算出接收机的纬 度、经度和高度参数，并将其显示出来。在 Ｅ Ｅ 系中， ＣＦ Ｘ轴指向。 经度方向， Ｙ轴指向 而 东经 ９。的 ０ 方向。 Ｘ和 Ｙ轴随着地球一 起旋转， 在惯性空间中不再描述固定的 方向。 Ｚ轴选 择为与赤 道平面正交而指向地理北极。 在此只建立在 Ｅ Ｅ 系中导 　　　　 ＣＦ 航问 题的公式， 不再讨论轨道确定或Ｅ Ｅ 系变换 ＣＦ 的 细节。 作为导航计算处理的 结果， Ｃ Ｆ Ｅ Ｅ 笛卡儿坐 标需要借 助地球模型 来变换为 接飞机的纬度、经度和高度。 次 详细的 　　　　 转换公式如 ２ ２ 表 － 所示 （ ｂ ｅ ａ ，　 ，　 含义与表 ２ １ ） － 相同 。表 ２ ２互换公式 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一｝用Ｃ 坐 表 测 坐 ＥＥ 标 示 地 标 Ｆ｝ 从 地 标 ＥＥ笛－Ｌ． ！ 测 坐 到 ＣＦ－Ｉｌ　 ｋＩ ｒ ）Ｉ ＡＣ一ｘ ｙ ‘ ２　 ， ＋　 ： ２（Ｅ 一 ２ ｂ ２ ２ ａ 一２ ）　 （ Ｆ ５ｂｚ ３ 二 ４２２ ）　（Ｇ ｒ＋１ｅ） 一２　 ４ ＝２ （ ２ ２ ｅ ２ ）　 一 ｚ Ｅ西 北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗导航 定位系统 的伪卫星 技术研 究续表２ 一２Ｆ（）　 ７ｐ＝―－１３（ 土 １Ｇ ＋ ＋ ＋２２ ｓ ）８ 一１ ｅ ）　 ＋ ４ Ｑ了 ２ｐ１ ｛。 ／、 ， ２＿ 、＿ ＿ ｆ“ ， ｝ ， ｛止 ２／ ， Ｉ、１ Ｊ ０　 ｋ ｒ － ７一，－ ａ　 １ Ｉ １ 十下万 ）Ｐ１ ｚ －　 １ ＿（一２　一Ｆ ＿ ｅ）２　＿， ｀ ｒＱ １ Ｑ　　２ （＋ ）　比Ｖ ｒ２ ‘　 ＋　 ｌ： ，? 　　　　　　 ２卜 ）　 ｝ “０　“ Ｉ ｕ Ｖ　 ｒ Ｖ 二 ｒ ）十－ 一（１Ｖ二 １）　１Ａ ２一 ）　 ｚ辱ａｒ 　　　　　　　　　　　　　　　　（ ”Ｕ 一 １ 一（俞） ３ ‘ ）（） ＝ｒａ二 生ｚ） （）＝ｒａ １ ４ ａｔ（二 ｑ １ｄ ａｔ里 ｃｎ ５ ｃｎ＿ ＿ｚ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 户ｂ ２２２卫星定位原理 ．本节将以使用最多、应用最广泛的 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 为例， 说明卫星定位原理。虽然与 北斗定位导航 定位 系统最初 的实现原理不尽相 同，但有 利于对卫星定位 的基本 原理 、 北斗导航 定位系统 以及改进后 的北斗导航定位 系统的理解 。 ２ ．一般 定位 ．１ ２Ｇ Ｓ 是利用信号到达时间进行测距的 　　　　 Ｐ 测量原理来确定 用户的位置。 这种原理 利用信号从位置己知的辐射源到达用户的时间乘以 信号传播的速度获得从辐射源 到接收机的距离。接收机通过测量已 知位置的多个辐射源信号的传播时间，便能确定 自己的位 置。假定卫星时钟与系统时间同步， 　　　　 用户接收机也包含有一个时钟， 也假定它与 系统时间同步。现有一颗卫星正在发射测距信号， 其定时信息含于Ａ距信号中， ｉ ｌ西 北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗导航 定位系统 的伪卫星 技术研 究续表２ 一２Ｆ（）　 ７ｐ＝―－１３（ 土 １Ｇ ＋ ＋ ＋２２ ｓ ）８ 一１ ｅ ）　 ＋ ４ Ｑ了 ２ｐ１ ｛。 ／、 ， ２＿ 、＿ ＿ ｆ“ ， ｝ ， ｛止 ２／ ， Ｉ、１ Ｊ ０　 ｋ ｒ － ７一，－ ａ　 １ Ｉ １ 十下万 ）Ｐ１ ｚ －　 １ ＿（一２　一Ｆ ＿ ｅ）２　＿， ｀ ｒＱ １ Ｑ　　２ （＋ ）　比Ｖ ｒ２ ‘　 ＋　 ｌ： ，? 　　　　　　 ２卜 ）　 ｝ “０　“ Ｉ ｕ Ｖ　 ｒ Ｖ 二 ｒ ）十－ 一（１Ｖ二 １）　１Ａ ２一 ）　 ｚ辱ａｒ 　　　　　　　　　　　　　　　　（ ”Ｕ 一 １ 一（俞） ３ ‘ ）（） ＝ｒａ二 生ｚ） （）＝ｒａ １ ４ ａｔ（二 ｑ １ｄ ａｔ里 ｃｎ ５ ｃｎ＿ ＿ｚ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 户ｂ ２２２卫星定位原理 ．本节将以使用最多、应用最广泛的 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 为例， 说明卫星定位原理。虽然与 北斗定位导航 定位 系统最初 的实现原理不尽相 同，但有 利于对卫星定位 的基本 原理 、 北斗导航 定位系统 以及改进后 的北斗导航定位 系统的理解 。 ２ ．一般 定位 ．１ ２Ｇ Ｓ 是利用信号到达时间进行测距的 　　　　 Ｐ 测量原理来确定 用户的位置。 这种原理 利用信号从位置己知的辐射源到达用户的时间乘以 信号传播的速度获得从辐射源 到接收机的距离。接收机通过测量已 知位置的多个辐射源信号的传播时间，便能确定 自己的位 置。假定卫星时钟与系统时间同步， 　　　　 用户接收机也包含有一个时钟， 也假定它与 系统时间同步。现有一颗卫星正在发射测距信号， 其定时信息含于Ａ距信号中， ｉ ｌ西 北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗导航 定位系统 的伪卫星 技术研 究续表２ 一２Ｆ（）　 ７ｐ＝―－１３（ 土 １Ｇ ＋ ＋ ＋２２ ｓ ）８ 一１ ｅ ）　 ＋ ４ Ｑ了 ２ｐ１ ｛。 ／、 ， ２＿ 、＿ ＿ ｆ“ ， ｝ ， ｛止 ２／ ， Ｉ、１ Ｊ ０　 ｋ ｒ － ７一，－ ａ　 １ Ｉ １ 十下万 ）Ｐ１ ｚ －　 １ ＿（一２　一Ｆ ＿ ｅ）２　＿， ｀ ｒＱ １ Ｑ　　２ （＋ ）　比Ｖ ｒ２ ‘　 ＋　 ｌ： ，? 　　　　　　 ２卜 ）　 ｝ “０　“ Ｉ ｕ Ｖ　 ｒ Ｖ 二 ｒ ）十－ 一（１Ｖ二 １）　１Ａ ２一 ）　 ｚ辱ａｒ 　　　　　　　　　　　　　　　　（ ”Ｕ 一 １ 一（俞） ３ ‘ ）（） ＝ｒａ二 生ｚ） （）＝ｒａ １ ４ ａｔ（二 ｑ １ｄ ａｔ里 ｃｎ ５ ｃｎ＿ ＿ｚ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 户ｂ ２２２卫星定位原理 ．本节将以使用最多、应用最广泛的 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 为例， 说明卫星定位原理。虽然与 北斗定位导航 定位 系统最初 的实现原理不尽相 同，但有 利于对卫星定位 的基本 原理 、 北斗导航 定位系统 以及改进后 的北斗导航定位 系统的理解 。 ２ ．一般 定位 ．１ ２Ｇ Ｓ 是利用信号到达时间进行测距的 　　　　 Ｐ 测量原理来确定 用户的位置。 这种原理 利用信号从位置己知的辐射源到达用户的时间乘以 信号传播的速度获得从辐射源 到接收机的距离。接收机通过测量已 知位置的多个辐射源信号的传播时间，便能确定 自己的位 置。假定卫星时钟与系统时间同步， 　　　　 用户接收机也包含有一个时钟， 也假定它与 系统时间同步。现有一颗卫星正在发射测距信号， 其定时信息含于Ａ距信号中， ｉ ｌ西 北工业大学硕 士学位论文：基于北斗 导航 定位系统 的伪卫星技 术研究定时信息使接收机能够获得信号离开 卫星的时刻， 利用接收到卫星信号的时刻便可计算 出信号 由卫星到 用户的传播 时间，将 其乘 以光 速便可求 出卫星 至用户 的距离 Ｒ 用一颗卫星可将用户定位于以 。 卫星为球心、半 径为 Ｒ的 球面上；用两 颗卫 星可将用户定位于 两球相交的平面圆周上， 或在两 球相切的点上（ 少见的非典型情 况） ；再用第三颗卫星， 便可将用户定位于第三个球面和圆周相交的两点上． 如图２ －２所示 ，这两 个待定点关于 卫星平面 互为镜 像。对于地球 表面 的用户 ，较低点 才是真位 置。图 ２ ２ 相交平面图 　　　　　　　　　　　　 一 ａｂ用户位于两点之一在实际的定位中，利用卫星发射的测距码与接收机复现码的码相位实现传播 　　　　 时间的 确定。由 于偏移误差， 测量获得的是伪距 ｐ 而并非 真正的几何距离 Ｒ ｐ ，　 中 包含有：ａ ． 从卫星到用户的几何距离； ． ｂ 系统时与用户时钟之间的 偏移； ， ｃ 系统时与 卫星 时钟之间 的偏移 。距离 测量的时间关系如 图 ２ 所 示。 －３Ｔ ： ＋， ： ‘ ‘ ，一图 ２ ３距离测量的时间关系 一Ｔ为信号离开卫星时的 　　　　 Ｓ 系统时刻；Ｔ为信号 ｕ 到达用户接收机时的系统时刻； ｃ为卫星时 ＆ 钟与系统时 之间的偏移， 超前为正， 滞后（ 为负；ｏ 延迟） ｔ 为接收机时钟 与系 统时之间的偏移；Ｔ十ｔ Ｓ ８为信号离开卫星时卫星时钟的时刻；Ｔ＋。 ｔ ｔ为信号 ，　到达用户接收机时的接收机时钟时 刻；ｃ 为光速。几何距离与伪距的 表达式如式 （２ ） ２ ．所示。 ２ ．、式（２ ） ．１ ．２几何距离 　　　　 ： Ｒ　 （ 一 ＝　ｔ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１ ＝ｃ 几 兀） ｃ Ａ （２ ） ２． ．西北工 业大学硕士 学位论文 ：基于北 斗导航定位 系统的伪 卫星技术 研究伪 距：Ｐ Ｃ ｔ ｔ 一 Ｓ　］ 　　　　　　　　　　　　　　　　 ＝Ｒｔ　 （ ＋ ） Ｔ＋　 Ｔ ＆ ｉ ｔ ） 二［ 一Ｓ （ 一 ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ， ． Ｔ ＋ｔ ＆］　 （ ） 。 　　　　　　　　　　　　　　 Ｔ （． ２２ ．） ２＝Ｒ （ 一 ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋ｃ ｔ ＆ ｔ ‘在这里我们假定通过导航电 　　　　 文己 将偏移 ＆ 补偿掉， 不再认为是未知数。，用 户位置 　　　　 的计算 ．为了 　　　　Ｐ 用户的 确定ＧＳ 三维位置（Ｙ ） ｘ ，　 ，　和时间 ｚ 偏移量ｔ，　 需对四颗卫 ｏＧＳ Ｐ 星进 行伪距测量产生以（ ，，） ｏ ｘＹ Ｚ 和ｔ为未知数的如下方程组： ｉ ｉｉ、 丫一 ）　 Ｙ ＋ ： ＋　 　　　　　　　　一） Ｃ ， （二２（ Ｉ （ １ ｔ 一 二 ：十 一） 二 ２　 ， ２ ｕ　 　　　　　　　　　 （． ２３ ．） ２Ｐ２＝Ｖ　 ２ 一 Ｙ一 ２ 一＋（ 一ｚ ） 　　　　　　　　　　　　　　　　 ２ 一＋ｃ， （ ｘ一ｘ ） ＋（ Ｙ ） ｚ ｔ　　　　　　 ｔ　＿ ＿ ｝＿ ＿， ， ＿ ， ， ＿， 　　　　　　　　　　　　　　　　 ， ＿２ ＿ ． ２ ＿ ２．（．．） ２２４Ｐ一（二２　，，（：２。 　　　　　　　　一 ）　 ３了 一） （ ３十 ３ ＋。 二 ３＋ 一） ： ， ， 。 了 一 ） （ Ｙ２（： ＊。 　　　　　　　　一 ）　 一（ 二２　 ４十 ４ 。 ｘ ４＋ － ） ： ２ ， Ｙ其中（，，）＝，３ 是指第ｉ 星的三维位置。 　　　　　　 ２， ） ｘＹ Ｚ （ ２ ， ｉｉｉｉ ４ 颗卫（． ２） ． ２ ６ （． ２） ． ２ ６如果我们近似地知道接收机的位置， 　　　　 那么就可以 将真位置（Ｙｚ与近似位置 ｘ ，　 ，　 ） （Ｙｚ之间的 ｚ ，　 ，　 ） 位置偏移用（ｘ ｙＡ） Ａ，　 ｚ表示。 Ａ，　 将式（２ ） ２ ．在近似位置泰勒 ２ ．一式（２ ） ．３ ．６ 级数展开， 以 可 将位置 偏移（ｒ ｙＡ） ＆，　 ｚ表示为已知坐标和伪距测量值的线性函数。 Ａ，　 其数学推导如下：： Ｖ　ｉ＋ 一ｉ＋ 一ｉ ｃ 　　　　　　，２　 ｚ ＋ｕ ， （ ｘ２（ ） （ ） ｔ 一 ｘ ）　 一 ， ｚ ２　＝ （，　ｔ） 　　　　　　　　　　　　 ｆｘＹ ，　 ，　 Ｚ， ，　（．７ ２２ ） ．利用近似地位置（Ｙ幻和时间偏差估计值ｔ，可以 ｘ， ， ｏ 计算出 近似伪距：Ｐ Ｖ一） （ ， 、 一）　 　　　　　　） （ ｚ ＋ｕ ， （ｘ 、一 ，： ｉ ｃ 一＊ｉ Ｙ ， ｚ ２　 ｉ二 （Ｙｚｕ　 　　　　　　　　　　　　 ｆ　 ，　 ｘ ，　 ， ｉ ）（．８ ２２ ） ．＿ 　　 认为未知的用户位置和接收机时钟偏差由 近似分量和增量分量两部分组成， 数学表达式如式（２ ） （ ．所示。 ２９ ．西北工 业大学硕 士学位论文 ：基 于北斗导航定位系统 的伪卫星 技术研 究ｘ＝交 Ａ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＋　 ｘＹ 斗ｙ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二乡 Ａｚ＝ 牙＋△ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二（．９ ２２ ） ．ｔ ＋△ ｌ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＝ｔ ｔ ｉ因此有ｆｘ ，　 ＝　＋ ｘ ＋ｙ ４， ＋ ， 　　　　　　　　　　，＋ ｚｕ △二 （Ｙｚ二 ｆｘ Ａ， Ａ １ ｔ ， ，） （ ‘ ｙ ）Ｔｘ Ａ，＋　ｉ Ａ 几十 ｔ ＝ （Ｙ ，） 　　　　　　　　　　　　 ｆｘ ，几 ＋ （＋ ｘ ４，　 ｚ △ ） ， ｚ 夕 ｙ＋ ， ｕ（．． ） ２２１ ０有 为了消除非线性项， 　　　　 将式（２ ０ ２ ．） ．１ 展开且 截断一阶偏导数以后的高阶项，ｏａ）　Ｙ）　 ｆ　Ｏｆ，　 （ｚ ｘ　，　 ｘ，　（＿、 ，　＋　ｏ? Ｙ ａａ ｚ　 ｘｔ ，　 ， 　　　　　　　　　　　　　 ｔ 憋黔）ａｙ）　 “ｆｉ ｉ ＋　ｕ （，ｔ ｘｔｕ ，ｌ ａ ｌ ， ＝（．１ ） ２２ １ ．各偏导数 为：（．１ ） ２２ ２ ．式 弓了， ）　一） （ ＊ 中 一（一２　 夕 ＋，） ｘ 、＋　 ， ｚ ， （ Ｙ ， 一将式（２ ） ２ ． ） ２ ．和式（．１ 代入式（２ １ ．８ ２２ ２．） ．１ 得Ｐｉ　 一 ＝Ｐｔｘ　　　　　　　 Ａ ｚ ＆＋Ａ， １　 －　 ｙ 泣三 ｃｔ 　 Ａ ＹｉＹ － ｘ　 ｉ　 ｘ ｒ －　 ｒ 　　 ｉ　（．．３ ２２１ ）到此 完成了相对于未知量（ｘ ｙＡ） ｔ的 　　　　 ４，　 ｚ ４，　 和△。 线性 化。 在这里忽 略了 诸如地球旋转补偿 、测量 噪声 、传输延迟 、和相对论效应等二 阶误差源。 进一 步可得 　　　　八Ｐ 　　　　　　　　 牛 、 。。 一ｔ 、 Ｙ Ｙ　 三 一 才牛 十 ．Ａ ＇　 －ｙ 厂引入一些新变量，如式（２ ５ （ ．） ２ １ 所示。 ：（．） ２１ ．４ ２西北工业 大学硕 士学位论文 ：基 于北斗导航 定位 系统 的伪卫星技 术研究Ｐ一 ｉ 尸：ｘ ｉ一ｘ ｒ 　　 ｉ Ｙ ｉ一ｙ（．１ ） ２ ．５ ２ｉ 　　 ｉＺ ｉ一２ｉ 　　 ｉ式 ａａａ表示 用 位置 第１ 卫 方向 ， 第１ 卫 单 　　ｘｙｚ 近似 户 指向 颗 星的 余弦 对 颗 星 中（ｂｂｉ ）位 矢量的 定义为 ：ａ＝ａ， ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｉ （ｉｙａｉ ｘａ ，　 ｚ ）　 （２６ ２．） ．１式（２ ４ 　　　　 ２．） ．１ 简化为如ｉｘ ａｉ ａＡ一Ａｕ　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （２７ ＝ｉ ｙ ａ公＋ 勿＋　－ ｃｔ ｚ ｉ 　　　　　　　　　　　　　 ２．） ．１ 利用下面的线性方程式（２ ８ 可解出未知量（ｘ ｙＡ） ｔ 　　　　 （ ．） ２ １， ． ４，　ｚ和Ｏ　 Ａ，　酝 一山 ｃ２ －一ｃ Ａ＇ ＡｔＡｚ一ｃ八ｔ（．． ） ２２１ ８ａ４ 一 ｏ ｚ山 ｃ ｔ将解代入式（ ．求出（ ，　 。 　　　　 （２ ） （ Ｙ ） ｏ 如果不满足要求， ２９ ． ｘ ｚ和ｔ ，　 可以不断迭代 ， 直到满足精度要求为止口（３ （ 节给出了利用最小二乘法解方程组的形式） ４ ．利用以下定义可将式（２ ８ 　　　　 （ ．） ２ １ 写成矩阵形式 ．４Ａ 一　 ｐＰ ｃＵ　 一２ ａａ Ｔ“ｚＹ ． ｘｙ ３　 ２　 ２ ｉａ［门 　　 △ ：ｌ　ｙ ａａ ｘ ｌ ，　 　ａａ月 虎 乃怂　叮 　　 　 　 　－－ 　勿 山　－ 　心　 　 　 　 　 　 　 　　 　 Ｌｔ Ｊ　 　　　　 ＬＡ　 ｙ ａｚ ＂＇ 　　　　　　　　　　　　　　　 ４　 Ｏ 　ａ４ ４ 　得到 Ａ ｐ＝ ＨＡ Ｘ 解为（．． ） ２２１ ９Ａ＝ － Ｙ Ｈ１ 却（．．０ ２２２西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导航定 位系统的伪卫星技术研究２ 速度求解 　　　　 ．用户速度可用对用户位置的导数来近似估计， 　　　　 可用式（． １ （２ ） ２ ． 计算。 ２、业、 丝 ｕ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＿ 业 －（ 卫 （． ２２ ．１ ２）只要在选定的时间 　　　　 段内用户的 速度基本上是恒定的，而且。１ ０） （） ２等位置 ｔ和。 的 相对于差值：，一 （） 误差 Ｉ　 。ｉ （） ｔ较小， ｒ 这种方法是可以获得令人满意的结果。２ ．差分定位 ． ２ ２ｄ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｔ　 ｔ 一 ｊ 　　　２ ｔ差分ＧＳＤＰ：　 ｒｔｌ　） 　　　　 ＧＳ ｄ ｅｎａＧＳ是为了使标准定位服务获得更高的精度， Ｐ（ ｉ ｅｉ Ｐ ｆ 减弱Ｓ Ａ政策影响的定位技术。１ 差分定位 　　　　 原理 ．① 位置差分原理 　　　　 在基准站上的 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 接收机观测４ 颗卫星后便可进行三维定位， 解算出基准站的坐标 。由于 存在着轨道 误差 、时钟误 差、Ｓ Ａ影响 、大气影响 、多径 效应 以及其它 误差，解算出的坐标与基准站的己知坐标是不一样的， 存在误差。基准站利用 数据链将此修正量发送出去，由 用户接收并且对解算的用户坐标进行修正。 得到 修正后的用户坐标己 消去了基准站和用户的共同误差， 例如卫星轨道误差、 Ａ影 Ｓ 响、 大气影响等，提高了定位精度。 以上先决条件是基准站和用户站观测同一 组卫星。位置差分法适用于用户与基准站间距离在１ ｋ ０ ｍ以内 ０ 的情况。② 伪距差分原理 　　　　伪 差 是 前 途 广 一 技 。基 站 的 收 求 它 可 卫 　　　　 用 最 的 种 术 在 准 上 接 机 得 至 见 距分目星的距离， 并将此计算出的 距离与含有误差的测量值加以比 较并求出 其偏差。 然 后将所有卫星的测距误差传输给用户，用户利用此测距误差来修正测量的伪 距。利用修正后 的伪距 来解 出 自身的位置 ，就可 消去公共误差 ，提 高定位 精度。与 置 相 伪 分能 两 公共 差 　　　　 似， 距差 将 站 误 抵消， 随着 户 基 站 位 差分 但 用 到 准 距离的 增加又出 现了系统误差，这种误差 用任何差分法都是不能消除的。 用户和基准站之 间的距离对精度 有决 定性的影响 。③ 载波相位差分原理 　　　　 载波相位差分技术又称为 Ｒ Ｋｒ ｌ　 ｋ ｅ ａｃ 　　　　 Ｔ （ａｔ ｅ　 ｍ ｔ） ｅ ｉ ｉ ｉ技术，是 ｍ ｎ 建立在实时处 理两 个测站载波相位的基础上。 　　 它能实时 提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度 　　。西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导航定 位系统的伪卫星技术研究２ 速度求解 　　　　 ．用户速度可用对用户位置的导数来近似估计， 　　　　 可用式（． １ （２ ） ２ ． 计算。 ２、业、 丝 ｕ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＿ 业 －（ 卫 （． ２２ ．１ ２）只要在选定的时间 　　　　 段内用户的 速度基本上是恒定的，而且。１ ０） （） ２等位置 ｔ和。 的 相对于差值：，一 （） 误差 Ｉ　 。ｉ （） ｔ较小， ｒ 这种方法是可以获得令人满意的结果。２ ．差分定位 ． ２ ２ｄ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｔ　 ｔ 一 ｊ 　　　２ ｔ差分ＧＳＤＰ：　 ｒｔｌ　） 　　　　 ＧＳ ｄ ｅｎａＧＳ是为了使标准定位服务获得更高的精度， Ｐ（ ｉ ｅｉ Ｐ ｆ 减弱Ｓ Ａ政策影响的定位技术。１ 差分定位 　　　　 原理 ．① 位置差分原理 　　　　 在基准站上的 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 接收机观测４ 颗卫星后便可进行三维定位， 解算出基准站的坐标 。由于 存在着轨道 误差 、时钟误 差、Ｓ Ａ影响 、大气影响 、多径 效应 以及其它 误差，解算出的坐标与基准站的己知坐标是不一样的， 存在误差。基准站利用 数据链将此修正量发送出去，由 用户接收并且对解算的用户坐标进行修正。 得到 修正后的用户坐标己 消去了基准站和用户的共同误差， 例如卫星轨道误差、 Ａ影 Ｓ 响、 大气影响等，提高了定位精度。 以上先决条件是基准站和用户站观测同一 组卫星。位置差分法适用于用户与基准站间距离在１ ｋ ０ ｍ以内 ０ 的情况。② 伪距差分原理 　　　　伪 差 是 前 途 广 一 技 。基 站 的 收 求 它 可 卫 　　　　 用 最 的 种 术 在 准 上 接 机 得 至 见 距分目星的距离， 并将此计算出的 距离与含有误差的测量值加以比 较并求出 其偏差。 然 后将所有卫星的测距误差传输给用户，用户利用此测距误差来修正测量的伪 距。利用修正后 的伪距 来解 出 自身的位置 ，就可 消去公共误差 ，提 高定位 精度。与 置 相 伪 分能 两 公共 差 　　　　 似， 距差 将 站 误 抵消， 随着 户 基 站 位 差分 但 用 到 准 距离的 增加又出 现了系统误差，这种误差 用任何差分法都是不能消除的。 用户和基准站之 间的距离对精度 有决 定性的影响 。③ 载波相位差分原理 　　　　 载波相位差分技术又称为 Ｒ Ｋｒ ｌ　 ｋ ｅ ａｃ 　　　　 Ｔ （ａｔ ｅ　 ｍ ｔ） ｅ ｉ ｉ ｉ技术，是 ｍ ｎ 建立在实时处 理两 个测站载波相位的基础上。 　　 它能实时 提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度 　　。西 北工业大 学硕士学位 论文：基于北 斗导航 定位系统 的伪卫星 技术研 究与伪距差分原理相同，由 　　　　 基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送 给用 户站。用户站接 收 Ｇ Ｓ Ｐ 卫星 的载 波相位 与来 自基准 站的载波相位 信息 ，并 实时处 理相位差分 观测量 ，实时给 出厘米级 的定位 结果 。实现载波相位差分 Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 的方法分为两类：修正法和差分法。前者与伪距差分 相同，基准站将载波相位修正量发 送给用户站，以改正其载波相位，然后求解坐 标。 后者将基准站采集的 载波相位发 送给用户，用户进行求差并解算坐标。 ２局域差分定位 　　　　 ． 局域差分 Ｐ （ Ｄ Ｐ ：　 ｌ　 ＤＰ）定 　　　　Ｇ Ｓ　Ａ Ｇ Ｓ ｌａａ ａ　 Ｓ 位是由 Ｌ ｏ ｒ Ｇ ｃ ｅ 基准站、 数据通信链和 用户接收机组成。通常认为， 若基准站和用户同步观测同一 颗卫星， 且基准站和用户间隔在 一定距离 内 （ 一般不超过 １０ｍ　 它们的观测 值相应 于同一卫星的 ５ｋ ） ，则同一轨道弧段存在强的相关性，即它们都包含有一些共同的误差。因此， 以 伪距 差分为例， 将基准站所观测的每一颗 Ｇ Ｓ Ｐ 卫星的 伪距误差和接收机时钟对 Ｇ Ｓ Ｐ系 统时的偏差做为差分修正量通过数据通信链发给覆盖区的所有用户， 用户利用这 一信息对其所观测的伪距进行修正， 将基准站和用户具有的一些共同误差消除掉，即可提 高用户 站定位精度 。当 　　　　 基准站和用户间 隔小于 １０ｍ时，伪距局部差分定位实时相对定位误差为 ５ｋ３１－一０ １－。也就是说，基准站和用户之间的距离在１０ｍ范围内时，用 ｘ０５ １ｘ０５ ５ｋ 户定位的 精度约为１（ ０ ? 若利用相位进行局部差分定位， 位精度可以 ３ ） －１ｍ 则定提高几倍， 但技术比较复杂，而基准站的作用范围不大，但它对于某些高 精度导航系统有 重要意义 。 由于局域 　　　　 差分 定位技 术是基于 认为基准 站和用户 站的误差 具有 同一 时空强 相关性，所以对基准站和用户站之间的距离Ｎ隔的要求和对用户站定 ７ 位精度的改善都有较 大限制 。 ３ 广域 差分 　　　　 定位 ．广域差分 Ｗ Ｄ Ｐ ｗｄ ｒ Ｄ Ｓ 位的基本思想是 Ｇ Ｓ 　　　　 〔 Ａ Ｇ Ｓ： ｉ ａａ　Ｐ ）定 ｅ　 Ｇ ｅ 对 Ｐ 观测量的 误差源加以区 ，并 分 针刘每一个误差源分别模型化， 一 然后将计算出来的每一个误 差 源的误差修正量 （ 差分改正值） 通过数据通讯链传输给用户， 对用户 Ｇ Ｓ Ｐ 接收 机的 观测值误差加以 修正，以 达到削弱这些误差源影响、改善用户 Ｇ Ｓ Ｐ 定位精度 的目 的。因此既削弱了局部差分定位技术中对基准站和用户站之间时空相关性的 要求， 又保持了局部差分定位的定 位精度。 在广域差分定位系统中，只要数据通西 北工业大 学硕士学位论 文：基于北斗 导航定位系统 的伪卫 星技术研究信链有足够 能力 ，基准站和用户 站间的距离在原则上是 没有限制 的。 广域差 分定位 所针 对的这些误差源 主要表现 在 以下三 个方面 ： 　　　　卫 　　　　 差，包括由Ｓ 星星历误 Ａ政策引入人为千扰的 卫星星历产生的误差影响；卫星钟 差 　　　　 ，包 括由 Ｓ Ａ政策 引起 卫星时钟发生 “ 颤动 ”产生 的误 差影响 ：电 　　　　Ｇ Ｓ 离层对 Ｐ 信号传播产生的时间延 迟。改正这项影响，即使用户接收 机为单频时，也可 能获得较好 的定位精度 。２ ． ３时间基准及传递时间是最基本的物理量之一，也是卫星导航定位、导弹、 　　　　 航天试验的重要参数之一 ，它们都 对 时间提出 了很 高的精度要求 。对于卫 星导航 定位而言 ，其导航定位建立的基础就是时间，时间对导航定 位有着至关重要的影响。 谈到时间，就应该有 时间标准 ，时间标准的选择应 满足 两个要求：１ 稳定性。要求运动的周期稳定，即 　　　　 在不同时候这种运动的周期应该是一样的，很少受外界 条件变化的影 响 。 ２ 　　　　 。要 求这种运动可 以在任何地方和任 何时候重复观 测或 实验。 ．复现 性 ２ ．协调世 界时 ．１ ３一 协调世界时（Ｔ ：　ｖｒ ｌ　 ｃｏ ｉｔ ） 　　 Ｕ Ｃ ｕｉ ｓ ｔ ｅ　ｒｎ ｅ 不是一种独立的时间 ｎ ｅ ａ ｉ ｏ ｄ ａｄ ｍ 基准，而是 世界时和原子时两种性质完全不同的时间 标准协调的产物。 协调世界时有两个特 点： 秒长与原子时秒长一 时刻与Ｕ ｌ 样， Ｔ（ 加上极移更正的世界时） 相差不超过 Ｉ 采 ｓ （ 用闰秒措施） 协调世界时除了闰 。 秒外，其本质就是原子时。（ 界时是一种基于地球自 　　　　 ｔ ｔ ｆ 转这一物理现象的时间标准， 而原子时秒是 通过艳原子能级跃迁辐射振荡周期来确定的。 ）２． ．２卫星授 时 ３ 利用无线 　　　　 电波发播标 准时间信 号的工作称 为授时 。利用卫星授时的 　　　　 第一个优点是可以实 现发播信号大面积的覆盖； 另一个优点 是卫星至用户的无线电波是直达波，虽然也受大气折射等影响， 但比 起短波、长 波等需要靠电离 层的反射实现远距离传播的 方法来，它的精度要高的多。卫星授 时按卫 星在授 时中所起 的作用可 分为主动式 和中转 式两类 。主动式卫 　　　　西 北工业大 学硕士学位论 文：基于北斗 导航定位系统 的伪卫 星技术研究信链有足够 能力 ，基准站和用户 站间的距离在原则上是 没有限制 的。 广域差 分定位 所针 对的这些误差源 主要表现 在 以下三 个方面 ： 　　　　卫 　　　　 差，包括由Ｓ 星星历误 Ａ政策引入人为千扰的 卫星星历产生的误差影响；卫星钟 差 　　　　 ，包 括由 Ｓ Ａ政策 引起 卫星时钟发生 “ 颤动 ”产生 的误 差影响 ：电 　　　　Ｇ Ｓ 离层对 Ｐ 信号传播产生的时间延 迟。改正这项影响，即使用户接收 机为单频时，也可 能获得较好 的定位精度 。２ ． ３时间基准及传递时间是最基本的物理量之一，也是卫星导航定位、导弹、 　　　　 航天试验的重要参数之一 ，它们都 对 时间提出 了很 高的精度要求 。对于卫 星导航 定位而言 ，其导航定位建立的基础就是时间，时间对导航定 位有着至关重要的影响。 谈到时间，就应该有 时间标准 ，时间标准的选择应 满足 两个要求：１ 稳定性。要求运动的周期稳定，即 　　　　 在不同时候这种运动的周期应该是一样的，很少受外界 条件变化的影 响 。 ２ 　　　　 。要 求这种运动可 以在任何地方和任 何时候重复观 测或 实验。 ．复现 性 ２ ．协调世 界时 ．１ ３一 协调世界时（Ｔ ：　ｖｒ ｌ　 ｃｏ ｉｔ ） 　　 Ｕ Ｃ ｕｉ ｓ ｔ ｅ　ｒｎ ｅ 不是一种独立的时间 ｎ ｅ ａ ｉ ｏ ｄ ａｄ ｍ 基准，而是 世界时和原子时两种性质完全不同的时间 标准协调的产物。 协调世界时有两个特 点： 秒长与原子时秒长一 时刻与Ｕ ｌ 样， Ｔ（ 加上极移更正的世界时） 相差不超过 Ｉ 采 ｓ （ 用闰秒措施） 协调世界时除了闰 。 秒外，其本质就是原子时。（ 界时是一种基于地球自 　　　　 ｔ ｔ ｆ 转这一物理现象的时间标准， 而原子时秒是 通过艳原子能级跃迁辐射振荡周期来确定的。 ）２． ．２卫星授 时 ３ 利用无线 　　　　 电波发播标 准时间信 号的工作称 为授时 。利用卫星授时的 　　　　 第一个优点是可以实 现发播信号大面积的覆盖； 另一个优点 是卫星至用户的无线电波是直达波，虽然也受大气折射等影响， 但比 起短波、长 波等需要靠电离 层的反射实现远距离传播的 方法来，它的精度要高的多。卫星授 时按卫 星在授 时中所起 的作用可 分为主动式 和中转 式两类 。主动式卫 　　　　西 北工业大 学硕士学位论 文：基于北斗 导航定位系统 的伪卫 星技术研究信链有足够 能力 ，基准站和用户 站间的距离在原则上是 没有限制 的。 广域差 分定位 所针 对的这些误差源 主要表现 在 以下三 个方面 ： 　　　　卫 　　　　 差，包括由Ｓ 星星历误 Ａ政策引入人为千扰的 卫星星历产生的误差影响；卫星钟 差 　　　　 ，包 括由 Ｓ Ａ政策 引起 卫星时钟发生 “ 颤动 ”产生 的误 差影响 ：电 　　　　Ｇ Ｓ 离层对 Ｐ 信号传播产生的时间延 迟。改正这项影响，即使用户接收 机为单频时，也可 能获得较好 的定位精度 。２ ． ３时间基准及传递时间是最基本的物理量之一，也是卫星导航定位、导弹、 　　　　 航天试验的重要参数之一 ，它们都 对 时间提出 了很 高的精度要求 。对于卫 星导航 定位而言 ，其导航定位建立的基础就是时间，时间对导航定 位有着至关重要的影响。 谈到时间，就应该有 时间标准 ，时间标准的选择应 满足 两个要求：１ 稳定性。要求运动的周期稳定，即 　　　　 在不同时候这种运动的周期应该是一样的，很少受外界 条件变化的影 响 。 ２ 　　　　 。要 求这种运动可 以在任何地方和任 何时候重复观 测或 实验。 ．复现 性 ２ ．协调世 界时 ．１ ３一 协调世界时（Ｔ ：　ｖｒ ｌ　 ｃｏ ｉｔ ） 　　 Ｕ Ｃ ｕｉ ｓ ｔ ｅ　ｒｎ ｅ 不是一种独立的时间 ｎ ｅ ａ ｉ ｏ ｄ ａｄ ｍ 基准，而是 世界时和原子时两种性质完全不同的时间 标准协调的产物。 协调世界时有两个特 点： 秒长与原子时秒长一 时刻与Ｕ ｌ 样， Ｔ（ 加上极移更正的世界时） 相差不超过 Ｉ 采 ｓ （ 用闰秒措施） 协调世界时除了闰 。 秒外，其本质就是原子时。（ 界时是一种基于地球自 　　　　 ｔ ｔ ｆ 转这一物理现象的时间标准， 而原子时秒是 通过艳原子能级跃迁辐射振荡周期来确定的。 ）２． ．２卫星授 时 ３ 利用无线 　　　　 电波发播标 准时间信 号的工作称 为授时 。利用卫星授时的 　　　　 第一个优点是可以实 现发播信号大面积的覆盖； 另一个优点 是卫星至用户的无线电波是直达波，虽然也受大气折射等影响， 但比 起短波、长 波等需要靠电离 层的反射实现远距离传播的 方法来，它的精度要高的多。卫星授 时按卫 星在授 时中所起 的作用可 分为主动式 和中转 式两类 。主动式卫 　　　　西北 工业 大学硕 士学位 论文 ：基于北斗导航定位 系统 的伪卫星 技术研 究星带有精密时钟，可发播标准时间信号，Ｇ Ｓ属于此类 ：中 Ｐ 转式卫星仅是一 个媒 介， 它转发 由 地面时间 基准通过卫星地面站送来的标准时间信号。对比而言，主 动式授时易于理解，就是卫星直接发播授时信号； 而北斗属于中 转式， 其时 频系统示意 图如 图 ２ 所示 。 －４ＳＺ ，， 　 －｝　 ４　 －Ｌ Ａ　 　！ １　 ｋ ｝山＝ 画图 ２ ４北斗时频系统示意图 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一北斗时频系统采用冗余配置， 　　　　 主用原子 频标向北斗系统提供精密的标准频率 信号。比对设备对主、 备用频标的频率稳定度进行实时测量，出 现异常情况， 监 控台 可实施主、备用频标的切换。备用频标在监控台的监控下通过频率综合器将 其频 率与相位调整得与主用频标高 度一致，这样在发生切换时 可保持北斗系统时 间 和频率的连续性。 频率信号产生和分配设备及时间信号产生 和分配设备提供北斗其它 分系统 所需的 时间和频率信 号，它们也 都是冗 余配置 。 ２３ ．３卫星 定时 、校 频 ．定时就是使本地时间与授时台发播的标准时间相一致； 　　　　 校频就是用授时台发 播的标准频率（ 或标准时间） 信号将本地频率标准的频率值校准。 北斗定时采用单向定时法和双向定时法。 　　　　 详细情况将在下一章叙述。 与Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 类似，由 于受卫星相对接收机运动的多普勒效应影响，北斗 校频通常 也是采用比时法。 校频实际上是测频 ， 即如何通过接收授时台的信号测出 本地频 率标准的频率值与标准频率 值之差。校频还应包含根据所测的差值来校准本地频 率标 准的频率值。 比时法是将被测频率标准和参考频率标准的输出信号 　　　　 驱动两个数字钟用 时间 间隔计数器测量两个数字钟输出秒信号的时间间隔随时间积累的变化来测量频率 稳定 度，如图２ 所示。 －Ｓ西北 工业 大学硕 士学位 论文 ：基于北斗导航定位 系统 的伪卫星 技术研 究星带有精密时钟，可发播标准时间信号，Ｇ Ｓ属于此类 ：中 Ｐ 转式卫星仅是一 个媒 介， 它转发 由 地面时间 基准通过卫星地面站送来的标准时间信号。对比而言，主 动式授时易于理解，就是卫星直接发播授时信号； 而北斗属于中 转式， 其时 频系统示意 图如 图 ２ 所示 。 －４ＳＺ ，， 　 －｝　 ４　 －Ｌ Ａ　 　！ １　 ｋ ｝山＝ 画图 ２ ４北斗时频系统示意图 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一北斗时频系统采用冗余配置， 　　　　 主用原子 频标向北斗系统提供精密的标准频率 信号。比对设备对主、 备用频标的频率稳定度进行实时测量，出 现异常情况， 监 控台 可实施主、备用频标的切换。备用频标在监控台的监控下通过频率综合器将 其频 率与相位调整得与主用频标高 度一致，这样在发生切换时 可保持北斗系统时 间 和频率的连续性。 频率信号产生和分配设备及时间信号产生 和分配设备提供北斗其它 分系统 所需的 时间和频率信 号，它们也 都是冗 余配置 。 ２３ ．３卫星 定时 、校 频 ．定时就是使本地时间与授时台发播的标准时间相一致； 　　　　 校频就是用授时台发 播的标准频率（ 或标准时间） 信号将本地频率标准的频率值校准。 北斗定时采用单向定时法和双向定时法。 　　　　 详细情况将在下一章叙述。 与Ｇ Ｓ 　　　　 Ｐ 类似，由 于受卫星相对接收机运动的多普勒效应影响，北斗 校频通常 也是采用比时法。 校频实际上是测频 ， 即如何通过接收授时台的信号测出 本地频 率标准的频率值与标准频率 值之差。校频还应包含根据所测的差值来校准本地频 率标 准的频率值。 比时法是将被测频率标准和参考频率标准的输出信号 　　　　 驱动两个数字钟用 时间 间隔计数器测量两个数字钟输出秒信号的时间间隔随时间积累的变化来测量频率 稳定 度，如图２ 所示。 －Ｓ西北工业大学硕士学位论文：基于北斗导肮定位系统的伪卫星技术研究参考频率标准数字钟Ｃ ｏｌｐ ｐｓ时间间隔计数器ｌｐ ｐｓ被 测频 率标 准数字钟Ｃ Ｘ 图 ２ ５比时法原理图 一西北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗 导航 定位系 统的伪 卫星技 术研究第３ 北斗导航定位系统 章３１引言 ．北斗卫星导航定 　　　　 位系统由 两颗卫星组 另 １ 成（ 有 颗备份星） 首发星于 ２ ０ ， ０ 年 ０１月３ 日 ０ １ 发射成功， 并于１月２ 通过在轨测试， １ ４日 定点在（ ０ Ｅ ０３００ｍ （ ０　 ，　 ｋ） １ ４ ，　６０ （ ００ｍ为轨道高度） ３ ０ｋ ６ 的地球同步轨道，２０ 年１ ００ ２月２ 日 颗北斗导航 １ 第２ 卫星发射成功，并定点在（ ０　 。 ３０ ｋ ） ８ Ｅ ， ６０ ｍ ，与第 １ ０ ， ０ 颗北斗导航卫星一起构成了 北 斗导航定 位系统。于 ２０ 年 ５ ２ 日 ０３ 月 ５ 发射第 ３ 颗星备份星， 定点于 （１．０　 １ ５Ｅ ０ ，０ ３００ ｍ ． ，　 ０ｋ ） ６北斗卫星导航定位系统是我国自 　　　　 主研制的区域性有源三维卫星导航定位 通信 系统。 我国国土主体位于 ６０　 ４０　 １０　 ７ Ｎ之间， ５Ｅ ５Ｅ ７Ｎ －１ ，　 －５０　 该系统可以覆盖 地球 ４０　 ４０　 ５ Ｎ ５０　的 ５ Ｅ ５ Ｅ ０　 ５ Ｎ 面积， －１ ，　 － 能够满足国内卫星导航定 位需求， 可以 对我国领土、 领海及周边地区进行定位及授时定时； 且可以实现各用户 之间、 用户与中心控制站之间的简短报文通信； 是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域 导航定位 系统 。北斗导航定位系统将定 　　　　 位、通信、 授时功能合为一体，军用方面可为陆、海、 空三军作战部队提供快速定位服务，民 用可为海上、陆地交通工具及地面用户定位、导航 、调度提供服 务。 ① 导航定位 是北斗卫星 导航定位 系统 的核心功能 　　　　它可广泛应用于运动目 　　　　 标上。例如 部队车辆及舰艇、 铁路机车、 长途客运车 辆、物流运输车辆、 森林防护车辆、边境车辆、 海关缉私船等的卫星导航定 位。 ② 通信功能是北斗导 　　　　 航定位系统区别于其他卫 星导航定位系统的一大优点 它具 　　　　 有工作稳定、抗干扰能力较强、系统建设方便、使用维护简单、通信费 用低等一系列的优点，因而，特别适用于在缺乏常规地面通信能力的 地区建立数 据通信系统。在水文监测、气象监测、环保监测、 森林防火、公路监测等数据采集与监 控系统 中有 很好 的应 用。③ 定时授时功能 　　　　 定时用户机是以北斗导航定位系统的时间基准为依据而研制的高 　　　　 性能、高精 度定时设备，在单收情况下，无需入网 注册即可实现定时功能， 且不受系统容量 限制。用户只需要从接口输入自己当前的精确位置，即 可获得所需的 Ｕ Ｃ 间 Ｔ时 或西北工业大 学硕士学位 论文：基于北斗 导航 定位系 统的伪 卫星技 术研究第３ 北斗导航定位系统 章３１引言 ．北斗卫星导航定 　　　　 位系统由 两颗卫星组 另 １ 成（ 有 颗备份星） 首发星于 ２ ０ ， ０ 年 ０１月３ 日 ０ １ 发射成功， 并于１月２ 通过在轨测试， １ ４日 定点在（ ０ Ｅ ０３００ｍ （ ０　 ，　 ｋ） １ ４ ，　６０ （ ００ｍ为轨道高度） ３ ０ｋ ６ 的地球同步轨道，２０ 年１ ００ ２月２ 日 颗北斗导航 １ 第２ 卫星发射成功，并定点在（ ０　 。 ３０ ｋ ） ８ Ｅ ， ６０ ｍ ，与第 １ ０ ， ０ 颗北斗导航卫星一起构成了 北 斗导航定 位系统。于 ２０ 年 ５ ２ 日 ０３ 月 ５ 发射第 ３ 颗星备份星， 定点于 （１．０　 １ ５Ｅ ０ ，０ ３００ ｍ ． ，　 ０ｋ ） ６北斗卫星导航定位系统是我国自 　　　　 主研制的区域性有源三维卫星导航定位 通信 系统。 我国国土主体位于 ６０　 ４０　 １０　 ７ Ｎ之间， ５Ｅ ５Ｅ ７Ｎ －１ ，　 －５０　 该系统可以覆盖 地球 ４０　 ４０　 ５ Ｎ ５０　的 ５ Ｅ ５ Ｅ ０　 ５ Ｎ 面积， －１ ，　 － 能够满足国内卫星导航定 位需求， 可以 对我国领土、 领海及周边地区进行定位及授时定时； 且可以实现各用户 之间、 用户与中心控制站之间的简短报文通信； 是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域 导航定位 系统 。北斗导航定位系统将定 　　　　 位、通信、 授时功能合为一体，军用方面可为陆、海、 空三军作战部队提供快速定位服务，民 用可为海上、陆地交通工具及地面用户定位、导航 、调度提供服 务。 ① 导航定位 是北斗卫星 导航定位 系统 的核心功能 　　　　它可广泛应用于运动目 　　　　 标上。例如 部队车辆及舰艇、 铁路机车、 长途客运车 辆、物流运输车辆、 森林防护车辆、边境车辆、 海关缉私船等的卫星导航定 位。 ② 通信功能是北斗导 　　　　 航定位系统区别于其他卫 星导航定位系统的一大优点 它具 　　　　 有工作稳定、抗干扰能力较强、系统建设方便、使用维护简单、通信费 用低等一系列的优点，因而，特别适用于在缺乏常规地面通信能力的 地区建立数 据通信系统。在水文监测、气象监测、环保监测、 森林防火、公路监测等数据采集与监 控系统 中有 很好 的应 用。③ 定时授时功能 　　　　 定时用户机是以北斗导航定位系统的时间基准为依据而研制的高 　　　　 性能、高精 度定时设备，在单收情况下，无需入网 注册即可实现定时功能， 且不受系统容量 限制。用户只需要从接口输入自己当前的精确位置，即 可获得所需的 Ｕ Ｃ 间 Ｔ时 或西北工 业大学 硕士学位 论文 ：基于北斗导航定位 系统的伪 卫星技术 研究北斗时间以及标准的 １Ｐ 信号， ＰＳ 其精度优于 １０ｓ 在航天测控系 ０ｎ。 统、 军用雷达、军用 询 问机 的设备 中获 得应用 ，在民用移动通 讯领域作 为时 间基 准逐步被 推广应 用。 ④ 军 事方面 的主要应用 　　　　炮兵侦察与炮兵阵地的实时定位；电 　　　　 子作战部队的定向和引导；战场快速定? 位与部队行进引导；合成作战中战斗队形联测与作战：指挥坦克与装甲 车的实时 定 位：海军的定位 、 通信及作战指挥等；为空军提供精确的导航定位信息；战略武器 的引导、 定位 等应 用 。３２系统组成及工作原理 ．３ ．系 ．１ 统组成及功能 ２ ，系统组成 　　　　 ．北斗卫星导航定位系统由 部分３颗地球同 　　　　 空间 （ 步卫星 、 ） 地面控制管理部分（ （ １个中心 控制站、 ３ ３ 个定位标校站， 其中７ 个定位标校站与定 轨标校站并置） 及用户终端 ３ 大部分组 成 。空间部分：通常有两颗地球同步卫星同时工作，另一颗为在 　　　　 轨备份卫星， 每颗星均主要由ＣＳ ＬＣ两个转发器组成。 ／和 ／ 地面 　　　　 控制管理部分：中心控制 站位于北京，是整个系统的 管理控制处理中心。 中 心控制站由 ５ 个分系统组成：信号收发分系统、 信息处理分系统、监控分系统、 时统分系统、测试 分系统。中心控制站与两颗工作 卫星进行双向通信， 上下 行频 率均为 Ｃ 波段。 ０ ３ 多个标校站分布于 全国各地，每个标校站均设置于己知精 确位 置的固定点上，用于对整个工 作链路中 各环节的时延 特性进行监测和标校处理。 用户终端：用户机是整个系统的