Galileo OS SIS ICD导航电文设计解析

欧盟在2010-04-13首次正式发布了Galileo公开服务空间信号接口控制文档(Galileo OS SIS ICD),标志着Galileo系统建设从概念设计、在轨验证到系统实施又迈进了重要一步,对全球导航卫星系统(GNSS)的发展具有重要意义。通过与GPS接口说明文档比较,解析了Galileo OS SIS ICD中导航电文结构设计和内容设计方面的思路和特点。解析表明,与GPS L1 C/A码导航电文设计相比,Galileo OS在导航电文设计上既有继承、亦有创新。整体设计体现了开放和灵活的特点,特别是在电文页流结构、电文星间交叉播发、兼容和互操作以及完好性方面的设计既体现了GNSS技术的发展,又体现了GNSS设计理念的进步。Galileo导航电文的设计理念不仅可为我国北斗卫星导航系统电文的设计提供参考,而且有利于加强与Galileo系统之间的互操作研究。     

卫星导航系统导航电文设计

导航电文是卫星导航系统卫星与用户之间接口规定文件（或接口控制文件）必要的组成部分,对卫星导航系统导航定位功能的实现起着非常重要的作用,影响到卫星导航系统的工作体制和系统服务性能等多个方面。导航电文的设计是接口规定文件设计的必要环节,也是卫星导航系统设计中非常重要的一个环节。在深入分析卫星导航系统对导航电文的需求以及对国外卫星导航系统导航电文内容、数据表示模型、用户算法、电文结构和性能等进行详细剖析的基础上,本文对涉及导航电文设计的理论、     

GLONASS卫星导航系统的导航电文

介绍了GLONASS卫星导航系统的导航电文的用途、结构、内容、各参数的定义及意义 ,GLONASS导航电文与GPS导航电文的异同     

GLONASS卫星导航系统的导航电文

介绍了GLONASS卫星导航系统的导航电文的用途、结构、内容、各参数的定义及意义,GLONASS导航电文与GPS导航电文的异同.     

卫星导航系统导航信号与导航电文设计中的时间要素

从时间要素考虑，卫星导航系统如何支持用户对卫星钟误差的改正，如何支持用户进行实时、无整周模糊地伪距测量以及如何支持多系统兼容定位等，是导航信号与导航电文设计中必须解决的问题。本文在对国外卫星导航系统导航信号与电文设计进行分析研究的基础上，对这些问题进行了一些探讨。     

卫星导航系统导航电文结构的性能评估

介绍了卫星导航系统导航电文的内容组成与结构特点,在考虑导航电文结构设计中影响导航电文性能的各种因素的基础上,提出了导航电文结构性能评估的一般准则与方法.作为应用实例,对GPS和GLONASS导航电文结构的性能作了初步分析和评估.     

GPS和Galileo是否可相互操作

美国加州SEAL海滩-波音公司的导航系统项目经理Mike Rizzo说,波音公司[BA]和Galileo工业公司的官员正在讨论如何让导航终端使用Galileo的卫星系统和GPS的卫星系统进行相互操作的可能性.     

基于星载接收机的导航卫星自主信号监测理论研究

随着用户对卫星导航系统导航电文质量要求的提高,传统的故障监测和报警方法的响应速度已不能满足用户的需求。在分析星载接收机监测主要故障的基础上,介绍了星栽接收机的监测原理并设计了一套监测方案,该方案能够极大地提高监测卫星广播电文质量的响应速度,基本上能满足卫星导航系统导航电文质量实时监测的要求,仿真计算取得了较好结果。     

Galileo系统指标和导航信号结构

介绍了Galileo系统的工作指标、载波频率、信号体制和导航数据格式；并与GPS、GLONASS系统进行了比对研究，对于设计我国自主卫星导航系统具有参考价值。     

Galileo开放服务导航电文特点分析

介绍了Galileo系统开放服务接口控制文件中导航信号及电文的概况,并在如何满足导航电文中各种不同参数数据的时效性、如何缩短用户接收机导航数据接收时间、如何支持多系统互操作等方面对其特点进行了分析介绍。     

Galileo系统的频率和信号结构

根据近期公布的由Galileo信号任务组制订的Galileo频率和信号结构计划，列出了Galileo选用的频率和信号结构，包括数据周期，伪随机噪声码扩频的实施等，它考虑了和GPS系统的全兼容和相互共用问题，但对码序列选择、导航电文格式内容等方面尚未确定，有待今后进一步研究确定后公布。     

GNSS增强系统中精密实时钟差高频估计及应用研究

GNSS星基差分增强系统依赖于实时轨道及钟差增强信息。本文主要研究多GNSS实时精密钟差估计模型,在传统非差基础上优化待估参数,实现了一种高效的Multi-GNSS实时钟差简化估计模型。基于PANDA软件开展了实时轨道数据处理与分析,经过验证可获得的GPS/北斗MEO/Galileo实时轨道径向精度1~5cm,北斗GEO/IGSO卫星径向精度约10cm。分析发现本文优化的实时钟差简化估计模型单历元解算效率较高,可应用于实时钟差增强信息高频(如1Hz)更新,且解算获得的实时钟差不存在常偏为绝对钟差;基于实时轨道,通过该模型可获得实时钟差精度GPS约0.22ns,北斗GEO约0.50ns、IGSO/MEO约0.24ns,Galileo约0.32ns。在此基础上,利用目前所获取的MultiGNSS实时数据流搭建了Multi-GNSS全球实时增强原型系统,并基于互联网实时播发增强信息,可初步实现实时PPP厘米级服务、伪距米级导航定位服务。     

Galileo系统接收机测距性能分析

Galileo系统是欧盟提出并正在研制建设的全球卫星导航定位系统，本文从用户使用角度出发，简要论述了Galileo系统频率计划和信号体制设计情况，详细分析了不同频点、不同信号体制下Galileo系统接收机测距性能。     

Galileo系统定位性能仿真模拟分析

根据开普勒卫星运动原理编制卫星星座仿真程序,以五个所处不同纬度地区的城市为例,对Galileo系统的定位精度进行了计算与分析,结果表明,Galileo系统在不同地区都有着良好的定位性能.     

伽利略导航卫星系统的军用价值

欧洲全球导航卫星系统(GNSS-2)，又称伽利略系统，是欧盟和欧洲航天局正在发展的民用全球导航卫星系统。虽然伽利略系统是设计用于民用导航服务，但它同时也可能具有某些潜在的军用价值。本文参考国外文献，讨论了伽利略系统的军事用途，重点从增强可用性、提高导航精度、保障后勤自动化和改善城市地区可用性等4个方面详细分析了伽利略公共安全信号(PRS)的军用价值。最后给出了伽利略军事用途的几点见解。     

Galileo系统组合观测值研究

伽利略系统(Galileo)是由欧洲独立研制开发的新一代全球卫星导航定位系统,该系统于2002年3月26日正式启动,是一个能够提供高精度的全球定位服务的完全民用系统。随着Galileo系统的建成、完全运行和GPS的现代化,人们用来导航、定位和授时的载波频率增加到7个。为了更好利用Galileo系统的4个频率的载波,有效地削弱电离层延迟等多种测量误差的影响,更快地确定整周模糊度,从而提高定位精度和可靠性,本文主要讨论了Galileo系统的观测值方程的表达式,非差组合观测值的定义、双差组合观测值的定义及相应的组合标准。     

北斗导航系统电文播发方式研究

基于各电文信息的重要程度和需要的重复周期是不同的,以及高播发速率和低播发速率有各自的优势这两个认识,提出了一种多速率播发方式。在一个信号上可以根据信息内容、区域使用环境等因素改变播发速率,达到解决使用灵敏度与首次定位时间、信息容量间矛盾的目的。给出了此种播发方式的播发方法、接收方法和性能分析。     

An Assessment of the RAIM Performance of a Combined Galileo/GPS Navigation System Using the Marginally Detectable Errors (MDE) Algorithm

Integrity relates to the trust that can be placed in the correctness of information supplied by a navigation system. It includes the ability of the navigation system to provide timely warning to users when the system fails to meet its stated accuracy. Specifically, a navigation system is required to deliver a warning (alarm) when the error in the derived user position solution exceeds an allowable level (alarm limit). This warning must be issued to the user within a given period of time (time-to-alarm) and with a given probability (integrity risk). The two main approaches to monitoring the integrity of satellite navigation systems are Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM), and monitoring based on an independent network of integrity monitoring stations and a dedicated Ground Integrity Channel (GIC). More recently Satellite Autonomous Integrity Monitoring (SAIM) methods have also been investigated. This article presents the results of a study to assess the RAIM capability of the Galileo system when used alone and when combined with the Global Positioning System (GPS). The assessment was based on the Marginally Detectable Error (MDE) algorithm. The results show a significant improvement in the capability to perform RAIM using a combined Galileo/GPS system compared to the performance using the Galileo system alone. This study was supported by Alcatel Space and was a contribution to the Galileo definition studies carried out for the European Community under the GALA project. ? 2002 Wiley Periodicals, Inc.