北斗地基增强系统服务性能规范.docx
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北斗地基增强系统服务性能规范
北斗地基增强系统服务性能规范
NationalBDSAugmentationSystem
ServicePerformanceStandard
（版）
中国卫星导航系统管理办公室
二○一七年七月
引言
北斗地基增强系统是国家重要的信息基础设备，用于供给北斗卫星导航系统增强定位精度和完满性服务。
北斗地基增强系统由地面北斗基准站系统、通讯网络系统、数据综合办理系统、数据播发系统等构成。
北斗地基增强系统经过在地面按必定距离成立的若干固定北斗基准站接收北斗导航卫星发射的导航信号，经通讯网络传输至数据综合办理系统，办理后产生北斗导航卫星的精细轨道和钟差、电离层修正数、后办理数据产品等信息，经过卫星、数字广播、挪动通讯方式等及时播发，并经过互联网供给后办理数据产品的下载服务，知足北斗卫星导航系统服务范围内广域米级和分米级、地区厘米级的及时定位和导航需求，以及后办理毫米级定位服务需求。
本规范规定了北斗地基增强系统（基本服务）可面向大众及行业用户供给的靠谱稳固服务产品特色及有关性能指标。
跟着北斗地基增强系统建设工作的完美，北斗地基增强系统将见面向用户供给更多、更靠谱和稳固的服务，这些服务将在北斗地基增强系统服务性能规范后续版本中进行规定。
1
范围.............................................................
1
2
引用文件.........................................................
2
3
术语和定义、缩略语...............................................
3
术语和定义.....................................................
3
框架网.......................................................
3
地区增强密度网...............................................
3
挪动通讯播发平台.............................................
3
广域增强数据产品.............................................
3
地区增强数据产品.............................................
3
后办理高精度数据产品.........................................
3
广域增强单频伪距定位.........................................
3
广域增强单频载波相位定位.....................................
4
广域增强双频载波相位定位.....................................
4
缩略语.........................................................
4
4
北斗地基增强系统概括.............................................
6
北斗基准站网...................................................
7
通讯网络系统...................................................
8
国家数据综合办理系统...........................................
8
行业数据办理系统...............................................
9
数据播发系统...................................................
9
北斗/GNSS增强用户终端.........................................
9
5
北斗地基增强系统服务产品特色....................................
10
产品分类......................................................
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产品行式......................................................
11
广域增强数据产品行式........................................
11
地区增强数据产品行式........................................
20
后办理高精度数据产品行式....................................
21
接入协议......................................................
21
广域增强数据产品接入协议21
地区增强数据产品接入协议27
后办理高精度数据产品接入协议27
产品播发频次27
播发手段27
播发范围28
用户终端/接收机要求28
6北斗地基增强系统服务性能指标30
服务范围30
定位精度30
附录A广域增强数据产品用户终端解算算法33
卫星轨道更正33
卫星钟差更正34
电离层延缓更正35
图目录
图1北斗地基增强系统构成表示图6
图2框架网北斗基准站散布表示图7
图3地区增强密度网北斗基准站散布表示图8
图4数据产品封装表示图11
图5电文内容拼接表示图16
图6用户注册流程图22
图7用户认证流程图22
图8服务申请流程图23
图9交互信息构造图23
表目录
表1北斗地基增强系统服务说明表10
表2电文封装内容表11
表3广域增强数据产品电文信息12
表4北斗组合轨道钟差电文的电文头12
表5北斗组合轨道钟差电文的数据内容13
表6GPS组合轨道钟差电文的电文头13
表7GPS组合轨道钟差电文的数据内容14
表8电离层球谐模型电文的电文头15
表9电离层球谐模型电文的数据内容16
表10数据种类表17
表11数据字段定义表17
表12地区增强数据产品电文信息20
表13信息头的数据字段23
表14信息种类比较表24
表15用户注册申请信息格式24
表16注册结果响应信息格式25
表17认证申请信息格式25
表18认证成功结果信息格式25
表19认证失败结果信息格式26
表20广域增强数据产品服务申请信息格式26
表21申请响应信息电文格式26
表22停止服务信息格式27
表23服务产品播发频次27
表24各种信号的特征29
表25北斗广域定位精度指标30
表26北斗GPS组合广域定位精度指标31
表27地区定位精度指标31
表28后办理定位精度指标32
1范围
本规范规定了北斗地基增强系统（基本服务阶段）服务产品特色及服务性能指标。
本规范合用于北斗地基增强系统（基本服务阶段）面向大众及行业用户供给的服务。
1
2引用文件
以下文件关于本文件的应用是必不行少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本合用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包含全部的改正单）合用于本文件。
ERP
EarthRotationParameterfiles
FTP
FileTransferProtocol
IONEX
IonosphericTECgridproducts
RTCM
RTCM（RadioTechnicalCommissionforMaritime
Service）
Standard10403.2DifferentialGNSS（GlobalNavigationSatelliteSystems）Services
Version3
SP3
StandardProduct3
YD/T1214
900/1800MHzTDMA数字蜂窝挪动通讯网通用分组无线业务
（GPRS）设备技术要求：
挪动台
YD/T13672GHzTD-SCDMA数字蜂窝挪动通讯网终端设备技术要求YD/T15472GHzWCDMA数字蜂窝挪动通讯网终端设备技术要求（第三
阶段）
YD/T1558800MHz/2GHzCDMA2000数字蜂窝挪动通讯网设备技术要求
挪动台（含机卡一体）
YD/T2575TD-LTE数字蜂窝挪动通讯网终端设备技术要求（第一阶段）
YD/T2577LTEFDD数字蜂窝挪动通讯网终端设备技术要求（第一阶段）
2
3术语和定义、缩略语
术语和定义
以下术语和定义合用于本文件。
框架网
是由布设在中国地区、站间距300km～1000km的北斗基准站构成的骨干网，用于生成广域增强数据产品等。
地区增强密度网
是由布设在中国地区、站间距50km～70km的北斗基准站构成的增强密度网，用于生成地区增强数据产品。
挪动通讯播发平台
是经过挪动通讯播发方式向用户供给接入及增强数据产品播发服务的软硬件
一体化平台。
广域增强数据产品
利用框架网观察数据，经过及时数据办理生成卫星轨道、卫星钟差、电离层
等偏差更正数产品及完满性产品，用于提升服务地区内GNSS用户及时定位导航性能。
地区增强数据产品
利用地区增强密度网观察数据，办理生成的地点偏差更正数或观察值偏差综
合更正数产品，用于提升服务地区内GNSS及时用户定位导航性能。
后办理高精度数据产品
利用框架网和地区增强密度网观察数据，后办理生成高精度卫星轨道、卫星
钟差等产品，用于供给用户毫米级精度的过后办理服务。
广域增强单频伪距定位
用户接收机采纳单频伪距观察值和广域增强数据产品，确立用户地点的方法。
3
广域增强单频载波相位定位
用户接收机采纳单频载波相位观察值和广域增强数据产品，确立用户地点的
方法。
广域增强双频载波相位定位
用户接收机采纳双频载波相位观察值和广域增强数据产品，确立用户地点的
方法。
缩略语
以下缩略语合用于本文件。
2G－－The2ndGenerationTelecommunication，第2代挪动通讯技术
3G－－The3rdGenerationTelecommunication，第3代挪动通讯技术
4G－－The4thGenerationTelecommunication，第4代挪动通讯技术ARP－－AntennaReferencePoint，天线参照点
CRC－－CyclicRedundancyCheck，循环冗余校验DF－－DataField，数据字段
EOP－－EarthOrientationParameter，地球自转参数
GNSS－－GlobalNavigationSatelliteSystem，全世界卫星导航系统
GLONASS－－GlobalNavigationSatelliteSystem，全世界导航卫星系统（俄罗
斯）
GPS－－GlobalPositioningSystem，全世界定位系统
ID－－Identification，信息编号
IOD－－IssueOfData，数据龄期
IODE－－IssueOfDataEphemeris，星历数据龄期
ITRF－－InternationalTerrestrialReferenceFrame，国际地球参照框架
ITRS－－InternationalTerrestrialReferenceSystem，国际地球参照系统
MSB－－MostSignificantBit，最高位有效
MSM－－MultipleSignalMessages，多信号电文PDOP－－PositionDilutionOfPrecision，地点精度因子
4
RMS－－RootMeanSquare，均方根（值）
RTD－－RealTimekinematicpesudorangeDifference，及时伪距差分
RTK－－RealTimeKinematic，及时载波相位差分
SSR－－StateSpaceRepresentation，状态空间表示
TOW－－TimeofWeek，历元时辰，周内秒
SOD－－SecondofDay,历元时辰，天内秒
5
4北斗地基增强系统概括
北斗地基增强系统由北斗基准站系统、通讯网络系统、国家数据综合办理系
统与数据备份系统、行业数据办理系统、地区数据办理系统和地点服务营运平台、
数据播发系统、北斗/GNSS增强用户终端平分系统构成，如图1所示。
导航卫星
北斗GPSGLONASS
①北斗基
框架网
地区增强密度网
准站网
②通讯网络系统地区数据办理系统
③
④
测绘
地震
交通
国家
数据办理子系统
信息
行业
基础
数据
安全
数据
中科院
支撑
数据散发子系统
气象
领土
综合
防备
办理
（备份系统）
平台
办理
平台
运转监控子系统
系统
北斗综合性能监测评估系统
系统
地点营运服务平台
⑤数据播
数字广播
挪动通讯
卫星播发
发系统
及时米级服务
及时分米级服务
及时厘米级服务
后办理毫米级服务
⑥北斗/GNSS增强
用户终端
图1北斗地基增强系统构成表示图
北斗基准站接收北斗、GPS、GLONASS的卫星观察数据、星历数据等，经过
通讯网络系统及时传输到国家数据综合办理系统，经过办理后生成北斗基准站观
测数据、广域增强数据产品、地区增强数据产品、后办理高精度数据产品等，利
6
用卫星广播、数字广播、挪动通讯等手段播发至北斗/GNSS增强用户终端，知足北斗地基增强系统服务范围内增强精度和完满性的需求。
北斗基准站网
北斗基准站网包含框架网和地区增强密度网两部分。
北斗地基增强系统框架网基准站按155个设计，并适情增补，155个框架网基准站大概平均的布设在中国陆地和沿海岛礁（如图2所示），知足北斗地基增强系统供给广域及时米级、分米级增强服务以及后办理毫米级高精度服务的组网要求。
图2框架网北斗基准站散布表示图
1200个地区增强密度网基准站以省、直辖市或自治区为地区单位布设（如图3
所示），依据各自的面积、地理环境、人口散布、社会经济发展状况进行覆盖，满
足北斗地基增强系统供给地区及时厘米级增强服务、后办理毫米级高精度服务所
需的组网要求。
7
图3地区增强密度网北斗基准站散布表示图
通讯网络系统
通讯网络系统包含从框架网和地区增强密度网到国家数据综合办理系统/数据备份系统，从国家数据综合办理系统到行业数据办理系统、北斗综合性能监测评
估系统、地点服务营运平台、数据播发系统间的通讯网络及有关设备，实现数据传输，网络配置与监控等功能。
国家数据综合办理系统
北斗地基增强系统的国家数据综合办理系统负责从北斗基准站网及时接收北斗、GPS、GLONASS卫星的观察数据流，生成北斗基准站观察数据文件、广域增强数据产品、地区增强数据产品、后办理高精度数据产品等，并推送至行业数据
办理系统、地点服务营运平台、数据播发系统。
8
行业数据办理系统
行业数据办理系统包含交通运输部、国家测绘地理信息局、中国地震局、中国气象局、领土资源部及中国科学院共6个行业数据办理子系统以及国家北斗数据办理备份系统。
交通运输部、国家测绘地理信息局、中国地震局、中国气象局、领土资源部及中国科学院共6个行业数据办理子系统接收国家数据综合办理系统的北斗基准站观察数据和生成的增强数据产品，针对行业应用特色进行增强数据产品的再办理，形成支持各自行业深度应用的增强数据产品。
北斗地基增强系统的国家数据办理备份系统为北斗地基增强系统基准站网观察数据供给基本的远程数据备份服务，保证当国家数据综合办理系统观察数据丢掉或破坏后，能够从远程备份系统进行恢复。
数据播发系统
数据播发系统接收国家数据综合办理系统生成的各种增强数据产品，针对各种数据产品播发需求进行办理和封装，再经过各种播发手段将办理封装后的增强数据产品传输至用户终端/接收机，供用户使用。
数据播发系统利用卫星广播、数字广播和挪动通讯等方式播发增强数据产品。
北斗/GNSS增强用户终端
北斗/GNSS增强用户终端（接收机）用于接收北斗卫星导航系统的导航信号和数据播发系统播发的增强数据产品，实现所需的高精度定位、导航功能。
9
5北斗地基增强系统服务产品特色
产品分类
北斗地基增强系统供给北斗卫星导航系统增强精度和完满性服务，见表1。
表1北斗地基增强系统服务说明表
序号
服务分类
服务方式
服务种类
卫星广播、数字广
1
广域增强服务
播、挪动通讯
公然免费
2
地区增强服务
挪动通讯
公然收费
3
后办理高精度服务
文件下载
公然免费
挪动通讯、
4
北斗基准站观察数据服务
文件下载
受权
卫星广播、
5
地基增强系统完满性服务
挪动通讯
公然免费
鉴于公然服务原则，联合北斗地基增强系统现阶段（截止2017年6月）建设
状况，北斗地基增强系统现供给广域增强服务、地区增强服务、后办理高精度服
务（表1中序号1、2、3）共3类服务，分别对应广域增强数据产品、地区增强数
据产品、后办理高精度数据产品共3类产品，广域增强数据产品、地区增强数据
产品经过挪动通讯方式供给服务，后办理高精度数据产品经过文件下载方式供给
服务。
广域增强数据产品包含：
北斗/GPS卫星精细轨道更正、钟差更正数、电离层
更正数等。
地区增强数据产品包含：
北斗/GPS/GLONASS地区综合偏差更正数。
后办理高精度数据产品包含：
北斗/GPS过后办理的精细轨道、精细钟差、EOP、
电离层产品等。
10
产品行式
广域增强数据产品行式
封装格式
北斗地基增强系统供给的广域增强数据产品由多条电文构成，参照
的数据封装格式进行封装。
每条电文分别进行封装（电文内容长度不超出1023字
节），封装格式见图4。
前导码保存位电文长度电文内容校验位
（8比特）（6比特）（10比特）（≤1023字节）（24比特）
图4数据产品封装表示图
电文由前导码、保存位、电文长度、以及可变长度的电文内容和循环冗余校
验（CRC）位构成，电文封装的内容见表2。
表2
电文封装内容表
名称
长度
备注
前导码
8
比特
固定比特―11010011‖
保存位
6
比特
保存字段―000000‖
电文长度
10
比特
值由电文内容长度确立
包含电文头和数据内容，长度可变，最大不超出
1023字节，
电文内容
0字节～1023字节
内容长度非整字节时在最后的字节处补0至整字节。
校验位24比特采纳CRC-24Q校验算法
注1：
电文内容由各数据字段构成，按比特位进行拼接，若电文内容的有效比特数不为8的整数倍（内
容长度非整字节），为保证差分电文内容最后一个字节的完好性，在最后的字节处补?
0‘至整字节；
电文长度按不小于实质电文内容字节数的最小整数计算，如字节依照56字节计算。
注2：
CRC-24Q算法详见RTCM3.2。
电文内容及构成
北斗地基增强系统供给的广域增强数据产品包含北斗组合轨道钟差更正电文、
GPS组合轨道钟差更正电文、电离层球谐模型电文共3条电文，各电文编号及长
度见表3。
11
表3广域增强数据产品电文信息
电文编号
电文名称
电文内容字节数
1303
北斗组合轨道钟差更正电文
8.5+25.625*Ns
1060
GPS组合轨道钟差更正电文
8.5+25.625*Ns
1330
电离层球谐模型电文
9.5+2.25*Ni
注：
Ns为北斗/GPS卫星数目，Ni=（球谐阶数+1）*（球谐次+1），最大不超出128
a）北斗组合轨道钟差更正电文
北斗组合轨道钟差电文将卫星钟差更正和轨道更正组合成一条电文，保证轨
道和钟差更正数据的时间一致性。
北斗组合轨道钟差电文包含电文头和数据内容
两部分，北斗组合轨道钟差电文的电文头详尽状况见表4。
表4北斗组合轨道钟差电文的电文头
数据字段
数据字段号
数据种类
比特数
备注
电文编号
DF002
uint12
12
电文编号1303
北斗历元时间
DF549
uint20
20
-
（TOW）
SSR更新间隔
DF391
bit（4）
4
-
多电文表记
DF388
bit
（1）
1
-
卫星参照基准
DF375
bit
（1）
1
-
IODSSR
DF413
uint4
4
-
SSR供给者ID
DF414
uint16
16
-
SSR解算方案ID
DF415
uint4
4
-
卫星数目
DF387
uint6
6
-
共计
68
-
升级会员 