《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范（1.0版）》摘編

2013年12月27日，國務(wù)院新聞辦公室舉行的新聞發(fā)布會宣布《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范（1.0版）》和《北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件（2.0版）》正式發(fā)布。現(xiàn)將《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范（1.0版）》摘編如下。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間星座由35顆衛(wèi)星組成，可為全球各類用戶提供公開服務(wù)。系統(tǒng)于2012年12月27日完成區(qū)域階段部署，可為亞太大部分地區(qū)提供公開服務(wù)。本規(guī)范規(guī)定了現(xiàn)階段的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能，規(guī)定了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)區(qū)域階段公開服務(wù)B1I信號性能。

一、北斗系統(tǒng)概述

北斗系統(tǒng)基本組成包括：空間段、地面控制段和用戶段。

1.空間段

北斗系統(tǒng)目前在軌工作衛(wèi)星有5顆GEO衛(wèi)星、5顆IGSO衛(wèi)星和4顆MEO衛(wèi)星。相應(yīng)的位置為：

GEO衛(wèi)星的軌道高度為35786km，分別定點(diǎn)于東經(jīng)58.75度、80度、110.5度、140度和160度。

IGSO衛(wèi)星的軌道高度為35786km，軌道傾角為55度，分布在三個軌道面內(nèi)，升交點(diǎn)赤經(jīng)分別相差120度，其中三顆衛(wèi)星的星下點(diǎn)軌跡重合，交叉點(diǎn)經(jīng)度為東經(jīng)118度，其余兩顆衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡重合，交叉點(diǎn)經(jīng)度為東經(jīng)95度。

MEO衛(wèi)星軌道高度為21528km，軌道傾角為55度，回歸周期為7天13圈，相位從Walker24/3/1星座中選擇，第一軌道面升交點(diǎn)赤經(jīng)為0度。四顆MEO衛(wèi)星位于第一軌道面7、8相位、第二軌道面3、4相位。

★ 北斗系統(tǒng)星座示意圖

2.地面控制段

地面控制段負(fù)責(zé)系統(tǒng)導(dǎo)航任務(wù)的運(yùn)行控制，主要由主控站、時間同步/注入站、監(jiān)測站等組成。

主控站是北斗系統(tǒng)的運(yùn)行控制中心，主要任務(wù)包括：

收集各時間同步/注入站、監(jiān)測站的導(dǎo)航信號監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成導(dǎo)航電文等；

負(fù)責(zé)任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度和系統(tǒng)運(yùn)行管理與控制；

負(fù)責(zé)星地時間觀測比對，向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文參數(shù)；

衛(wèi)星有效載荷監(jiān)測和異常情況分析等。

時間同步/注入站主要負(fù)責(zé)完成星地時間同步測量，向衛(wèi)星注入導(dǎo)航電文參數(shù)。

監(jiān)測站對衛(wèi)星導(dǎo)航信號進(jìn)行連續(xù)觀測，為主控站提供實(shí)時觀測數(shù)據(jù)。

3.用戶段

多種類型的北斗用戶終端，包括與其他導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。

4.北斗系統(tǒng)公開服務(wù)區(qū)

★ 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)示意圖

★ 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)示意圖（局部放大圖）

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)區(qū)指滿足水平和垂直定位精度優(yōu)于10m（置信度95%）的服務(wù)范圍。北斗系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)區(qū)域服務(wù)能力，現(xiàn)階段可以連續(xù)提供公開服務(wù)的區(qū)域包括55°S～55°N，70°E～150°E的大部分區(qū)域。

二、北斗系統(tǒng)服務(wù)性能特征

1.用戶使用條件

本規(guī)范中的定位、測速和授時等性能指標(biāo)是基于規(guī)定用戶條件提出的。該用戶條件大致如下：

用戶接收機(jī)符合BDS-SIS-ICD-2.0的相關(guān)技術(shù)要求：用戶接收機(jī)可以跟蹤和正確處理公開服務(wù)信號，進(jìn)行定位、測速或授時解算；

截止高度角為10°；

在CGCS2000坐標(biāo)系中完成衛(wèi)星位置和幾何距離的計(jì)算；

僅考慮與空間段和地面控制段相關(guān)的誤差，包括衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差和TGD誤差。

2.服務(wù)精度

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)的服務(wù)精度包括定位、測速和授時精度。

定位精度指在規(guī)定用戶條件下，北斗系統(tǒng)提供給用戶的位置與用戶的真實(shí)位置之差的統(tǒng)計(jì)值，包括水平定位精度和垂直定位精度。

測速精度指在規(guī)定用戶條件下，北斗系統(tǒng)提供給用戶的速度與用戶真實(shí)速度之差的統(tǒng)計(jì)值。

授時精度指在規(guī)定用戶條件下，北斗系統(tǒng)提供給用戶的時間與UTC之差的統(tǒng)計(jì)值。

3.服務(wù)可用性

服務(wù)可用性指可服務(wù)時間與期望服務(wù)時間之比。可服務(wù)時間是指在給定區(qū)域內(nèi)服務(wù)精度滿足規(guī)定性能標(biāo)準(zhǔn)的時間。

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)的服務(wù)可用性包括PDOP可用性和定位服務(wù)可用性。

PDOP可用性指規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，規(guī)定服務(wù)區(qū)內(nèi)PDOP值滿足PDOP限值要求的時間百分比。

定位服務(wù)可用性指規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，規(guī)定服務(wù)區(qū)內(nèi)水平和垂直定位精度值滿足定位精度限值要求的時間百分比。

三、北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號性能指標(biāo)

1.空間信號覆蓋范圍指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號覆蓋范圍指標(biāo)如表1所示。

表1 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號（單星）覆蓋范圍指標(biāo)

2.空間信號精度指標(biāo)

（1）空間信號URE 精度指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URE的精度指標(biāo)如表2所示。

表2 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URE精度指標(biāo)

（2）空間信號URRE 精度指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URRE的精度指標(biāo)如表3所示。

表3 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URRE精度指標(biāo)

（3）空間信號URAE 精度指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URAE的精度指標(biāo)如表4所示。

表4 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號URAE精度指標(biāo)

（4）空間信號UTCOE 精度指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號UTCOE的精度指標(biāo)如表5所示。

表5 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號UTCOE精度指標(biāo)

3.空間信號連續(xù)性指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號連續(xù)性指標(biāo)如表6所示。

表6 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號連續(xù)性指標(biāo)

4.空間信號可用性指標(biāo)

北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號可用性指標(biāo)如表7所示。

表7 北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號可用性指標(biāo)

四、北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能指標(biāo)

1.服務(wù)精度指標(biāo)

北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)定位/測速/授時精度指標(biāo)如表8所示。

表8 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)定位/測速/授時精度指標(biāo)

2.服務(wù)可用性指標(biāo)

（1）PDOP可用性指標(biāo)

北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)PDOP可用性指標(biāo)如表9所示。

表9 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)PDOP可用性指標(biāo)

（2）定位服務(wù)可用性指標(biāo)

北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)定位服務(wù)可用性指標(biāo)如表10所示。

表10 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)定位服務(wù)可用性指標(biāo)

五、其他說明

目前，北斗系統(tǒng)除在上述服務(wù)區(qū)提供相應(yīng)指標(biāo)的服務(wù)外，還可在55°S～55°N，55°E～160°E的大部分區(qū)域內(nèi)提供不低于水平和垂直定位精度為20m的導(dǎo)航服務(wù)，以及在55°S～55°N，40°E～180°E的大部分區(qū)域內(nèi)提供不低于水平和垂直定位精度為30m的導(dǎo)航服務(wù)。離開服務(wù)區(qū)越遠(yuǎn)的用戶，精度越低，可用性也隨之下降。

縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BDS —— BeiDou Navigation Satellite System，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，簡稱北斗系統(tǒng)；

BDT —— BeiDou Navigation Satellite System Time，北斗時；

CGCS2000 —— China Geodetic Coordinate System 2000，2000中國大地坐標(biāo)系；

GEO —— Geostationary Earth Orbit，地球靜止軌道；ICD —— Interface Control Document，接口控制文件；IGSO —— Inclined Geosynchronous Orbit， 傾斜地球同步軌道；

MEO —— Medium Earth Orbit， 中圓地球軌道；

NAV —— Navigation (as in “NAV data” or “NAV message”)，導(dǎo)航；

OS —— Open Service，公開服務(wù)；

RF —— Radio Frequency，射頻；

PDOP —— Position Dilution Of Precision，位置精度因子；

SIS —— Signal In Space，空間信號；

TGD —— Time Correction of Group Delay，群延遲時間改正；

URAE —— User Range Acceleration Error，用戶距離誤差的二階導(dǎo)數(shù)；

URE —— User Range Error，用戶距離誤差；

URRE ——User Range Rate Error，用戶距離誤差的一階導(dǎo)數(shù)；

UTC —— Universal Time Coordinated，協(xié)調(diào)世界時

· 云成_摘編自北斗網(wǎng)（www.beidou.gov.cn）