01 概述

全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GNSS (Global Navigation Satellite System) 是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的總稱。包括的GPS、俄羅斯的GLONASS、中國(guó)的北斗系統(tǒng)（BDS）和歐盟的GALILEO系統(tǒng)。從目前各系統(tǒng)的發(fā)展情況來(lái)看，GNSS系統(tǒng)可以采用單頻偽距定位的方式偽用戶提供米級(jí)定位服務(wù)并能夠滿足多數(shù)一般性用戶的定位需要。

但應(yīng)當(dāng)看到的是，對(duì)于測(cè)繪、測(cè)量、災(zāi)害應(yīng)急、國(guó)土資源、民用航空等行業(yè)的用戶和應(yīng)用來(lái)說(shuō)，單純的北斗GNSS定位還存在著精度不足、可靠性、連續(xù)性不夠，缺乏導(dǎo)航完好性保障等多種類型的問(wèn)題，難以滿足上述行業(yè)或場(chǎng)景對(duì)高性能導(dǎo)航定位的要求，為此，部分高性能導(dǎo)航定位應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

02地基增強(qiáng)系統(tǒng)

衛(wèi)星導(dǎo)航地基增強(qiáng)系統(tǒng)是在一定地理范圍內(nèi)提供高精度差分定位服務(wù)的重要技術(shù)手段。它基于連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）技術(shù)，通過(guò)在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量的地面參考站對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)，并采用觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行誤差建模和修正，生成高精度差分改正數(shù)并播發(fā)給區(qū)域內(nèi)的相關(guān)用戶，從而輔助用戶實(shí)現(xiàn)高精度差分定位。由于地基增強(qiáng)系統(tǒng)采用雙多頻的載波相位觀測(cè)量，并且具有較大服務(wù)覆蓋范圍（一般為省級(jí)或市級(jí)），從而能夠提供更加精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位服務(wù)。

一般的，地基增強(qiáng)系統(tǒng)一般包括基準(zhǔn)站網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理與服務(wù)中心、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用戶終端等部分。其中：

①基準(zhǔn)站網(wǎng)是地基增強(qiáng)系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要功能是全天候采集衛(wèi)星導(dǎo)航觀測(cè)數(shù)據(jù)，將采集和預(yù)處理后的觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理和服務(wù)中心，支持系統(tǒng)解算生成相關(guān)的差分改正數(shù)。一般基準(zhǔn)站能夠支持接收采集北斗（B1B2B3頻點(diǎn)）、GPS（L1L2L5頻點(diǎn)）、GlONASS（L1L2頻點(diǎn)）等系統(tǒng)的信號(hào)。一個(gè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)中基準(zhǔn)站數(shù)量的多少一般由取決于該系統(tǒng)服務(wù)的區(qū)域大小和區(qū)域內(nèi)地形情況。基準(zhǔn)站能夠輸出包括信號(hào)載噪比、碼偽距、載波相位觀測(cè)值、信號(hào)多普勒頻移、導(dǎo)航電文等多種類型的導(dǎo)航觀測(cè)數(shù)據(jù)。

對(duì)于多系統(tǒng)接收的情況，基準(zhǔn)站應(yīng)具備時(shí)間自主同步功能，能夠?qū)⒉煌到y(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間基準(zhǔn)統(tǒng)一到某一個(gè)通用的時(shí)間基準(zhǔn)（如北斗系統(tǒng)時(shí)）上，確保各系統(tǒng)觀測(cè)數(shù)據(jù)保持時(shí)間同步。此外基準(zhǔn)站接收到的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)并完成解譯和參數(shù)提取后，需要將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行南到y(tǒng)。基準(zhǔn)站接收機(jī)一般自身會(huì)配備相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備（即從基準(zhǔn)站衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)到公網(wǎng)或?qū)＞€通信線路的傳輸路徑），可以直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)。

②數(shù)據(jù)處理和服務(wù)中心是地基增強(qiáng)系統(tǒng)的核心，主要承擔(dān)高精度差分?jǐn)?shù)據(jù)處理、系統(tǒng)服務(wù)和系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控等功能。收集和存儲(chǔ)各參考站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。隨后，完成基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)多路徑影響分析、電離層巧對(duì)流層變化分析、系統(tǒng)完整性監(jiān)測(cè)等功能，按照相關(guān)的GNSS誤差模型和差分改正數(shù)算法解算生成區(qū)域內(nèi)的誤差改正數(shù)，以此為基礎(chǔ)為相關(guān)用戶提供高精度位置服務(wù)。

目前主要的誤差改正數(shù)計(jì)算方法包括虛擬參考站（VRS）技術(shù)、區(qū)域改正數(shù)（FKP）技術(shù)和主輔站（MAC）技術(shù)。以最常見(jiàn)的虛擬參考站技術(shù)為例，數(shù)據(jù)處理與服務(wù)中心完成所有基準(zhǔn)站的信息融合和誤差源模型化。在流動(dòng)站/用戶使用時(shí)，先發(fā)送其概略坐標(biāo)給系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這一概略坐標(biāo)生成虛擬參考站觀測(cè)值，并回傳給流動(dòng)站/用戶。流動(dòng)站/用戶利用虛擬參考站數(shù)據(jù)和本身的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行差分，從而得到高精度定位結(jié)果。

VRS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于只需增加一個(gè)數(shù)據(jù)接收設(shè)備，不需增加用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)處理能力，接收機(jī)的兼容性比較好。此外，VRS技術(shù)要求雙向數(shù)據(jù)通訊，流動(dòng)站既要接收數(shù)據(jù)，也要發(fā)送自己的定位結(jié)果和狀態(tài)，每個(gè)流動(dòng)站和數(shù)據(jù)處理中心交換的數(shù)據(jù)都是唯一的，這就對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)傳輸能力有很高的要求。

當(dāng)前，我國(guó)正逐步建設(shè)和完善國(guó)內(nèi)的地基高精度導(dǎo)航服務(wù)設(shè)施，以行業(yè)和地區(qū)為單位，積極開(kāi)展以北斗為主的GNSS地基增強(qiáng)網(wǎng)的建設(shè)。初步形成了覆蓋國(guó)內(nèi)主要地區(qū)和部分行業(yè)的北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)由北斗基準(zhǔn)站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、國(guó)家數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)、行業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、區(qū)域數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和位置服務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)播發(fā)系統(tǒng)、北斗/GNSS 增強(qiáng)用戶終端等分系統(tǒng)組成。

該系統(tǒng)一般利用間距為 50~300 km的地面基準(zhǔn)站，通過(guò)地面通信系統(tǒng)播發(fā)導(dǎo)航信號(hào)修正量和輔助定位信號(hào)，向用戶提供厘米級(jí)至亞米級(jí)的精密導(dǎo)航定位和大眾終端輔助增強(qiáng)服務(wù)。截止到2018年底，已建成基準(zhǔn)站數(shù)量超過(guò) 2200個(gè)，成為目前全球基站數(shù)量最多、覆蓋范圍最廣，穩(wěn)定運(yùn)行的地基增強(qiáng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備在全國(guó)陸地范圍內(nèi)，提供實(shí)時(shí)米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)，后處理毫米級(jí)高精度定位基本服務(wù)能力。能夠支撐測(cè)繪、地質(zhì)、氣象、國(guó)土資源等行業(yè)提供專業(yè)的高精度位置服務(wù)。

當(dāng)前地基增強(qiáng)系統(tǒng)主要服務(wù)于地面應(yīng)用，涵蓋測(cè)繪勘探、監(jiān)測(cè)控制、駕考駕培、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、航空航海等專業(yè)領(lǐng)域，及交通導(dǎo)航、旅游、應(yīng)急救援等大眾領(lǐng)域。通過(guò)接收地面基準(zhǔn)站網(wǎng)提供的差分修正信號(hào)、達(dá)到提高衛(wèi)星導(dǎo)航精度的目的，優(yōu)化后的定位精度可以從毫米級(jí)至亞米級(jí)不等。地基增強(qiáng)的精度雖然很高，但覆蓋范圍卻有一定限制。定位目標(biāo)必須處在通信信號(hào)覆蓋的范圍之內(nèi)，但在通信信號(hào)難以覆蓋的高空、海上、沙漠和山區(qū)等地有可能形成服務(wù)盲區(qū)。

03  星基精密差分/增強(qiáng)技術(shù)

與地基增強(qiáng)系統(tǒng)不同，星基精密差分和增強(qiáng)技術(shù)是以衛(wèi)星作為差分改正數(shù)據(jù)廣播傳輸?shù)耐ㄐ攀侄巍Ｐ腔鰪?qiáng)系統(tǒng)通過(guò)地球靜止軌道衛(wèi)星搭載衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器，可以向用戶播發(fā)星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲等多種修正信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)于原有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的改進(jìn)。當(dāng)前，在全球范圍內(nèi)，星基增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)正在加速，歐盟、俄羅斯、中國(guó)、澳大利亞、韓國(guó)、日本、印度，甚至非洲國(guó)家都在建設(shè)星基增強(qiáng)服務(wù)。

圖1 當(dāng)前世界范圍內(nèi)主要星基增強(qiáng)系統(tǒng)的基本情況

廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS）是目前國(guó)際上最早建設(shè)的星基增強(qiáng)系統(tǒng)之一。由于早期GPS系統(tǒng)自身性能并不能完全滿足民用航空領(lǐng)域CAT-I級(jí)別的進(jìn)近引導(dǎo)的實(shí)際需要。因此，聯(lián)邦航空局（FAA）在上世紀(jì)90年底起發(fā)起了WAAS的建設(shè)計(jì)劃，目的是提供CAT-I類精密進(jìn)近所要求的導(dǎo)航定位性能。WAAS為各種類型的飛行器在啟程、程中及到達(dá)的整個(gè)飛行過(guò)程中各個(gè)階段內(nèi)提供服務(wù)。這其中還包括為在國(guó)家領(lǐng)空系統(tǒng)內(nèi)所有合適場(chǎng)地內(nèi)正常飛行氣象條件下的降落過(guò)程提供垂直方向上的指導(dǎo)。

WAAS系統(tǒng)包括38個(gè)參考站，2個(gè)主控站和4個(gè)地面上行站組成，如下圖所示，兩個(gè)主控站位于FAA和斯坦福大學(xué)，負(fù)責(zé)GPS誤差改正信息和評(píng)估系統(tǒng)的完好性信息處理。

圖2 WAAS系統(tǒng)基本組成

系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收所有基準(zhǔn)站采集到的GPS下行數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行軌道、鐘差和電離層誤差估計(jì)，然后通過(guò)注入站將這些改正數(shù)注入地球同步靜止軌道衛(wèi)星。這些衛(wèi)星按照標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式對(duì)相關(guān)差分改正數(shù)進(jìn)行打包成幀并向地面用戶進(jìn)行廣播，用戶采用自身導(dǎo)航定位終端，在接收到差分改正數(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)精密差分定位，從而提升自身定位精度。2003年07月10日WAAS信號(hào)開(kāi)始正式服務(wù)于民航系統(tǒng)，覆蓋95%的領(lǐng)土。2008年FAA開(kāi)展了WAAS系統(tǒng)在直升機(jī)方面的應(yīng)用。

2009年12月西雅圖地平線航空公司的一架從波特蘭開(kāi)往西雅圖的航班首次使用了WAAS的LPV服務(wù)，該公司將與FAA合作提供長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)以便論證WAAS系統(tǒng)在民航系統(tǒng)服務(wù)。

WAAS系統(tǒng)改進(jìn)了基本GPS信號(hào)的完好性，能夠更快速地探測(cè)出更小的錯(cuò)誤信息。WAAS專門(mén)設(shè)有由聯(lián)邦航空局和斯坦福大學(xué)共同主持的WAAS完好性與性能小組，以指導(dǎo)WAAS完好性監(jiān)測(cè)指標(biāo)的研究與發(fā)展。當(dāng)GPS系統(tǒng)由于系統(tǒng)誤差或其他因素的影響而不可用時(shí)，WASS會(huì)向用戶發(fā)出提示信息，另外，WAAS系統(tǒng)是按照最嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，那就是當(dāng)出現(xiàn)任何可能引起GPS位置估值錯(cuò)誤的誤導(dǎo)性有害信息時(shí)，用戶能夠在6秒鐘之內(nèi)接收到由系統(tǒng)發(fā)布的提示性信息。

WAAS系統(tǒng)是星基增強(qiáng)系統(tǒng)中的典型代表，其核心處理算法和流程是當(dāng)前其它星基增強(qiáng)系統(tǒng)所廣泛借鑒的核心技術(shù)。概況來(lái)說(shuō)，其核心處理算法主要包括：

1）衛(wèi)星軌道和鐘差估計(jì)算法模塊。

結(jié)合了精密的衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)模型和一個(gè)平方根信息濾波器提供非常[敏感詞]的衛(wèi)星軌道和鐘差。可以實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化、實(shí)時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)處理從而進(jìn)行定軌、定位計(jì)算。

2）導(dǎo)航信號(hào)電離層延遲估計(jì)算法模塊。

WAAS中的電離層延遲估計(jì)采用了一種格網(wǎng)電離層算法。基本原理是基于電離層單層假設(shè)，以Klobuchar模型作為背景場(chǎng)，將固定格網(wǎng)點(diǎn)周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)所有的實(shí)際觀測(cè)值投影到格網(wǎng)點(diǎn)位置并取其加權(quán)平均。對(duì)于硬件延遲的處理，采用平方根信息濾波技術(shù)實(shí)時(shí)估計(jì)測(cè)站和衛(wèi)星碼間偏差。

歐洲靜止衛(wèi)星導(dǎo)航重疊服務(wù)系統(tǒng)（EGNOS）由歐洲空間局和歐洲航空導(dǎo)航安全組織共同建立的，服務(wù)于歐洲地區(qū)的衛(wèi)星導(dǎo)航星基增強(qiáng)系統(tǒng)。與WAAS類似，該系統(tǒng)借鑒了其中的部分關(guān)鍵技術(shù), 通過(guò)對(duì)GPS 和GLONASS 系統(tǒng)的監(jiān)測(cè),以差分改正數(shù)和完好性信息服務(wù)的方式來(lái)改善用戶導(dǎo)航定位的完好性和精度。

EGNOS 由3顆地球靜止軌道衛(wèi)星( GEO) 、地面站網(wǎng)和用戶設(shè)備組成。地面站網(wǎng)包括34個(gè)測(cè)距與完好性監(jiān)測(cè)站(RIMS) 、4個(gè)主控制中心(MCC) 和6個(gè)地面導(dǎo)航信息注入站(NLES)。EGNOS系統(tǒng)通過(guò)設(shè)在地面的監(jiān)測(cè)站(RIMS站) ,同時(shí)接收GPS 和GLONASS 觀測(cè)數(shù)據(jù)。將觀測(cè)數(shù)據(jù)送到主控制中心進(jìn)行處理,得到廣域差分改正信息和完好性信息,并將其注入到GEO 衛(wèi)星向用戶廣播。用戶利用這些信息和本機(jī)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行差分定位,可計(jì)算出完好性告警信息。該系統(tǒng)的基本運(yùn)行原理和服務(wù)范圍如下所示：

圖3 EGNOS系統(tǒng)基本運(yùn)行原理和服務(wù)范圍

EGNOS系統(tǒng)在WAAS的基礎(chǔ)上，對(duì)于核心差分改正方法有進(jìn)行了一定的改進(jìn)和升級(jí)，其廣播的格網(wǎng)點(diǎn)電離層延遲采用了歐洲的NeQuick模型進(jìn)行估計(jì)，該模型采用DGR剖面公式描述了從90km到F2層的電離層范圍內(nèi)的電子密度，從而更加[敏感詞]的描述歐洲上空的電離層變化規(guī)律，給出適合于歐洲的導(dǎo)航信號(hào)電離層改正數(shù)。

2009年4月1日，EGNOS的所有權(quán)從歐空局（ESA）轉(zhuǎn)到了歐盟（EU）的歐洲委員會(huì)（EC）。2009年10月1日歐盟宣布EGNOS重新開(kāi)始正常服務(wù)。

GPS輔助型近地軌道增強(qiáng)系統(tǒng)（GAGAN）是印度部署的星基增強(qiáng)系統(tǒng)。2015年7月，印度正式對(duì)外發(fā)布了GAGAN系統(tǒng)服務(wù)。計(jì)劃為孟加拉灣、東南亞、印度洋、中東和非洲地區(qū)提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航服務(wù)。

印度GAGAN系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施包括15個(gè)參考站（站點(diǎn)分布情況如下圖所示）、3個(gè)上行注入站和1個(gè)任務(wù)控制中心組成的地面段，2個(gè)搭載GPS增強(qiáng)信號(hào)播發(fā)載荷的地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星的空間段，以及相關(guān)的軟件和通信鏈路，可以通過(guò)播發(fā)C波段和L波段的導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)，對(duì)GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行增強(qiáng)。該系統(tǒng)將為印度50多個(gè)機(jī)場(chǎng)提供服務(wù)。

圖4 GAGAN地面站點(diǎn)分布

目前，GAGAN的增強(qiáng)信號(hào)已經(jīng)通過(guò)GSAT-8和GSAT-10兩顆GEO衛(wèi)星搭載的增強(qiáng)載荷進(jìn)行播發(fā)，覆蓋整個(gè)印度的飛行信息區(qū)及以外的區(qū)域。此外，即將發(fā)射的GSAT-15衛(wèi)星也將搭載GAGAN載荷，作為該系統(tǒng)空間轉(zhuǎn)發(fā)器的備份。該衛(wèi)星將定點(diǎn)于東經(jīng)93.5度的地球靜止軌道，其中2個(gè)頻道專門(mén)用于印度GAGAN系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航與授時(shí)服務(wù)。

QZSS是日本自主發(fā)展的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，最初日本希望通過(guò)發(fā)展這一系統(tǒng)改善日本的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)質(zhì)量，逐步適應(yīng)日本國(guó)土多山地形，信號(hào)遮擋嚴(yán)重等問(wèn)題。因此QZSS既是一個(gè)星基增強(qiáng)系統(tǒng)，也包含了部分自主導(dǎo)航功能，即在GPS系統(tǒng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，仍能為日本提供基本的衛(wèi)星導(dǎo)航能力。因此，該系統(tǒng)所使用的衛(wèi)星數(shù)量由最初的3顆發(fā)展至4顆，最終發(fā)展至7顆，星座構(gòu)型也從3顆傾斜地球同步衛(wèi)星軌道(IGSO)衛(wèi)星，逐步演變?yōu)?顆IGSO衛(wèi)星+1顆GEO衛(wèi)星，最終演變?yōu)?顆IGSO衛(wèi)星+2顆GEO衛(wèi)星。

2017年以來(lái)，日本逐步加快了該系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程，2018年3月完成了基本在軌測(cè)試工作。

QZSS系統(tǒng)由空間段、地面運(yùn)行控制段和用戶段組成，其中空間段由2顆部署在GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星組成。其中IGSO有著獨(dú)特的8字形的，位于日本上空的地跡，這也是這一系統(tǒng)得名的來(lái)源。

圖5 IGSO衛(wèi)星地跡

QZSS系統(tǒng)的地面控制、跟蹤、監(jiān)測(cè)站主要位于日本境內(nèi)、班加羅爾、曼谷、堪培拉、夏威夷、關(guān)島等地，遍及其服務(wù)覆蓋區(qū)域。

QZSS系統(tǒng)播發(fā)GPS增強(qiáng)和自主導(dǎo)航兩類導(dǎo)航信號(hào)，并在L1S和S頻段提供短信服務(wù)，其中GEO軌道衛(wèi)星具有L1Sb的導(dǎo)航技術(shù)驗(yàn)證信號(hào)與S頻段的短信服務(wù)能力。截至目前，QZSS系統(tǒng)共發(fā)射6路服務(wù)信號(hào)：L1 C/A、L1C、L2C、L5、L1 SAIF、LEX。

需要指出的是，除米級(jí)定位精度的提升服務(wù)外，QZSS還在1278.75MHz這個(gè)頻點(diǎn)播發(fā)L-band Experiment信號(hào)，即LEX信號(hào)。該信號(hào)速率達(dá)到2000bps，而GPS信號(hào)的信息速率是50bps，L1 SAIF信號(hào)的信息速率是250bps，LEX信號(hào)能夠提供更多誤差校正信息，使得用戶的定位精度達(dá)到厘米級(jí)，可用于無(wú)人駕駛、測(cè)繪，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等行業(yè)。同時(shí)，LEX信號(hào)頻點(diǎn)和歐洲Galileo系統(tǒng)的E6頻點(diǎn)重合，也就是說(shuō)，等到Galileo系統(tǒng)正式提供服務(wù)，QZSS也能實(shí)現(xiàn)Galileo系統(tǒng)的補(bǔ)充。

除此之外，L1 SAIF信號(hào)還提供GPS等衛(wèi)星健康狀況信息，在GPS衛(wèi)星出現(xiàn)異常后及時(shí)通知用戶不要使用該異常衛(wèi)星，以免得到錯(cuò)誤的定位結(jié)果

04  輔助GNSS系統(tǒng)（A-GNSS）

輔助-GNSS（A-GNSS或者A-GPS）是指利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供必要的輔助性信息，從而幫助用戶在高動(dòng)態(tài)、低信噪比等惡劣環(huán)境下正確接收GNSS信號(hào)的過(guò)程。其中的輔助性信息一般包括導(dǎo)航衛(wèi)星的歷書(shū)、星歷、頻率范圍、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和近似位置等。A-GNSS通過(guò)提供輔助信息，使用戶使用的GNSS接收機(jī)在捕獲信號(hào)之前可以大致了解所需捕獲的信號(hào)碼相位和多普勒頻移的大致范圍，從而有針對(duì)性地壓縮接收機(jī)搜索頻帶，降低噪聲帶寬，增加信號(hào)能量的累積時(shí)間，增加用戶接收機(jī)的靈敏度，縮短用戶的首次定位時(shí)間。

A-GNSS技術(shù)對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)受到嚴(yán)重遮擋的城市環(huán)境非常有效，在城市環(huán)境下高樓林立，接收機(jī)接收到的信號(hào)會(huì)存在嚴(yán)重的多路徑效應(yīng)，信號(hào)質(zhì)量無(wú)法保證。A-GNSS 就是通過(guò)提供導(dǎo)航衛(wèi)星的歷書(shū)、星歷、頻率范圍、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和近似位置等輔助信息，使 GNSS 接收機(jī)在接收之前就知道要接收的頻率范圍，然后輔助計(jì)算數(shù)據(jù)再提供用來(lái)解算 GNSS 用戶位置的衛(wèi)星所在位置，可以減少初始定位時(shí)間、提高接收機(jī)靈敏度、減少接收機(jī)能量損耗、加快位置解算，提高定位精度、提高定位性能。

A-GNSS必須依托高性能的通信網(wǎng)絡(luò)。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，A-GNSS與4G、5G和現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)等深度結(jié)合，形成了更多的應(yīng)用空間。基于5G的A-GNSS的基本原理就是將 5G 移動(dòng)通訊技術(shù)與 A-GNSS 系統(tǒng)深度融合，讓兩者的定位和通訊功能互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而更加高效的獲取所需的位置信息。

首先用戶的 A-GNSS 接收器終端向衛(wèi)星服務(wù)器發(fā)送定位請(qǐng)求，使用基于 5G 的 C-RAN 網(wǎng)絡(luò)快速查詢可供使用的衛(wèi)星信息，并將歷書(shū)、星歷、頻率范圍、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和近似位置等輔助信息通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)迅速地傳輸給接收機(jī)。接收機(jī)再根據(jù)輔助數(shù)據(jù)和捕獲的衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算定位結(jié)果。千尋位置公司提供的千尋立見(jiàn)服務(wù)，能夠針對(duì)GPS、GLONASS和北斗系統(tǒng)提供全覆蓋的A-GNSS服務(wù)，同時(shí)能夠支持滿足“移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定位協(xié)議框架”（SUPL協(xié)議）的GNSS導(dǎo)航定位芯片。可以說(shuō)，A-GNSS是當(dāng)前衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合的重要增長(zhǎng)點(diǎn)之一。

05小結(jié)

近年來(lái)，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的快速發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)不僅僅滿足于最基本的導(dǎo)航、定位和授時(shí)服務(wù)，而是逐步向各專業(yè)行業(yè)和領(lǐng)域滲透，逐步孵化出了多種類型的新型高性能應(yīng)用技術(shù)，從目前情況來(lái)看，這些新的應(yīng)用技術(shù)主要集中在高精度、高可靠定位的層面。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的的不斷發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)行業(yè)對(duì)時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施需求的不斷深化，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)一定會(huì)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的不同門(mén)類加速碰撞，形成更多的新型應(yīng)用。

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