BD 440027.1-2021 全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)接入技術(shù)要求 第1部分：跟蹤站

1、BD 440027.1-2021全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)接入技術(shù)要求第 1 部分：跟蹤站Access technical requirements of international GNSS monitoring and assessment systemPart1: tracking station I2021-05-25 發(fā)布2021-06-01 實(shí)施BD 440027.1-2021目次前 言II范圍1規(guī)范性引用文件1術(shù)語、定義和縮略語1術(shù)語和定義1縮略語2系統(tǒng)概述2功能要求3數(shù)據(jù)采集功能3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能3數(shù)據(jù)傳輸功能3性能要求3基礎(chǔ)設(shè)施要求3觀測數(shù)據(jù)要求4數(shù)據(jù)記錄要求5數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求5連續(xù)運(yùn)行要

2、求5接口要求5文件傳輸5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸（不強(qiáng)制）5申請(qǐng)流程6申請(qǐng)方提出申請(qǐng)6資料審查6入網(wǎng)測試6入網(wǎng)測試審查6審批6附 錄 A （資料性附錄） iGMAS 跟蹤站入網(wǎng)申請(qǐng)書示例7參 考 文 獻(xiàn)9IBD 440027.1-2021前 言BD 440027全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)接入技術(shù)要求分為四個(gè)部分：第 1 部分：跟蹤站第 2 部分：數(shù)據(jù)中心第 3 部分：分析中心第 4 部分：監(jiān)測評(píng)估中心本部分為 BD 440027 的第 1 部分。本部分按照BD 130002-2017 和BD 130003-2017 給出的規(guī)則起草。本部分由中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室提出。本部分由全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)

3、（SAC/TC 544）歸口。本部分主要起草單位：中國航天時(shí)代電子有限公司、中國衛(wèi)星導(dǎo)航工程中心、戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)、中國科學(xué)院國家授時(shí)中心。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：陳海龍、李 冬、馬銀虎、耿長江、焦文海、劉 瑩、李建文、楊海彥。IIBD 440027.1-2021BD 440027.1-2021 PAGE 9 PAGE 8 全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)接入技術(shù)要求第 1 部分：跟蹤站范圍本部分規(guī)定了GNSS跟蹤站加入全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)必須達(dá)到的功能要求、性能要求、接口要求以及申請(qǐng)加入的流程。本部分適用于擬申請(qǐng)加入全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)跟蹤站的審核、測試、評(píng)估、入網(wǎng)。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的

4、應(yīng)用是必不可少的。凡是標(biāo)注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 27606GNSS兼容接收機(jī)數(shù)據(jù)自主交換格式GB/T 39267北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語GB/T 39396.1全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)（iGMAS）質(zhì)量要求 第1部分：觀測數(shù)據(jù)術(shù)語、定義和縮略語術(shù)語和定義GB/T 39267界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1載噪比 Carrier-to-Noise Ratio（CNR） 載波信號(hào)功率與噪聲功率譜密度之比。注：單位為dBHz。3.1.2完整率 integrity rate接收機(jī)觀測到衛(wèi)星的實(shí)際歷元

5、數(shù)據(jù)量與理論歷元數(shù)據(jù)量的比值。3.1.3周跳比 cycle slip ratio在某時(shí)間段內(nèi)，接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)的實(shí)際歷元數(shù)據(jù)量與發(fā)生周跳歷元數(shù)據(jù)量的比值，反映了周跳發(fā)生的平均觀測歷元數(shù)。3.1.4多路徑誤差 multipath error由非直達(dá)導(dǎo)航信號(hào)引入的測距誤差。3.1.5偽距噪聲 pseudorange noise偽距測量隨機(jī)誤差，泛指導(dǎo)航信號(hào)產(chǎn)生端、接收端產(chǎn)生或引入的各種隨機(jī)誤差對(duì)偽距測量的綜合影響值。3.1.6載波相位噪聲 carrier phase noise載波相位測量隨機(jī)誤差，泛指導(dǎo)航信號(hào)產(chǎn)生端、接收端產(chǎn)生或引入的各種隨機(jī)誤差對(duì)載波相位測量的綜合影響值。縮略語BDS：北斗衛(wèi)星導(dǎo)

6、航系統(tǒng)（BeiDou navigation satellite system） Galileo：伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Galileo navigation satellite system） GDOP：幾何精度因子（geometric dilution of precision）GLONASS：格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLObal Navigation Satellite System） GNSS：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（global navigation satellite system）GPS：全球定位系統(tǒng)（global positioning system）iGMAS：全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)（int

7、ernational GNSS monitoring and assessment system） NTRIP：RTCM 網(wǎng) 絡(luò) 傳 輸 協(xié) 議 （networked transport of RTCM via internet protocol） RINEX：接收機(jī)自主交換格式（Receiver INdependent EXchange format）RMS：均方根（root mean square）RTCM：國際海運(yùn)事業(yè)無線電技術(shù)委員會(huì)（radio technical commission for maritime service）系統(tǒng)概述全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)是對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行狀況和

8、主要性能指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和評(píng)估，生成高 精度精密星歷和衛(wèi)星鐘差、地球定向參數(shù)、跟蹤站坐標(biāo)和速率、全球電離層延遲等產(chǎn)品的開放信息平 臺(tái)。其主要任務(wù)是建立北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全弧段、多重覆蓋的全球近實(shí)時(shí)跟蹤網(wǎng)，以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、管理、發(fā)布等信息服務(wù)平臺(tái)，提供北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的共享數(shù)據(jù)與產(chǎn)品，支持技術(shù)試驗(yàn)、監(jiān)測評(píng)估、科學(xué)研究和專業(yè)應(yīng)用等。全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)由跟蹤站網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、分析中心、監(jiān)測分析中心、產(chǎn)品綜合與服務(wù)中心、運(yùn)行控制管理中心和通信鏈路組成。具體組成框架見 HYPERLINK l _bookmark0 圖 HYPERLINK l _bookmark0 1。 空間段 北斗GPSGLONA

9、SSGalileoGNSS下行導(dǎo)航信號(hào)GNSS下行導(dǎo)航信號(hào)GNSS下行導(dǎo)航信號(hào)GNSS下行導(dǎo)航信號(hào) 全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品觀測數(shù)據(jù)設(shè)備狀態(tài)觀測數(shù)據(jù)觀測數(shù)據(jù)控制指令觀測數(shù)據(jù)運(yùn)行管理控制中心產(chǎn)品綜合與服務(wù)中心監(jiān)測評(píng)估中心分析中心數(shù)據(jù)中心跟蹤站圖 1全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)框架圖跟蹤站網(wǎng)由分布于全球的30個(gè)跟蹤站組成，主要任務(wù)是完成BDS、GPS、GLONASS和Galileo系統(tǒng)原始觀測數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)行數(shù)據(jù)合理性檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)預(yù)處理，最后發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。功能要求數(shù)據(jù)采集功能應(yīng)具備接收BDS、GPS、GLONASS、Galileo系統(tǒng)公開信號(hào)的能力，應(yīng)輸出偽距、載波相位、多普勒、載噪比觀測量以

10、及導(dǎo)航電文。可輸出溫度、相對(duì)濕度、大氣壓氣象觀測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能應(yīng)具備觀測數(shù)據(jù)本地歸檔和存儲(chǔ)的功能。數(shù)據(jù)傳輸功能應(yīng)將觀測數(shù)據(jù)同時(shí)自動(dòng)傳輸?shù)絻蓚€(gè)及以上iGMAS數(shù)據(jù)中心。性能要求基礎(chǔ)設(shè)施要求環(huán)境要求天線安裝位置周圍的環(huán)境應(yīng)滿足以下要求：站址環(huán)繞高度角10以上基本無遮擋（特殊情況下遮擋方位角范圍不超過20）；站址周圍導(dǎo)航頻段內(nèi)無電磁干擾或電磁干擾不影響觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量；距離鐵路、高速公路、地鐵等振動(dòng)源的直線距離不小于200米。天線安裝要求天線安裝應(yīng)滿足以下要求：天線安裝所在位置地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，宜選擇基巖、房屋承重墻等位置；天線支撐物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，宜選擇混凝土觀測墩、鋼結(jié)構(gòu)支架等；須安裝強(qiáng)制對(duì)中裝置并嚴(yán)格整

11、平；天線附近須安裝專用避雷針。觀測室要求應(yīng)具備相對(duì)獨(dú)立的觀測室，并滿足以下要求：溫度應(yīng)控制在0至30度之間；相對(duì)濕度應(yīng)控制在20%至75%之間；應(yīng)對(duì)觀測設(shè)備提供持續(xù)供電，因供電造成觀測數(shù)據(jù)中斷平均每月不超過3次，總中斷時(shí)間不超過3個(gè)h。通信要求觀測室內(nèi)應(yīng)具備長期、可靠、穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)接入，并滿足以下要求：推薦使用固定IP；互聯(lián)網(wǎng)傳輸速率不低于256kbps，每月平均丟包率不高于5%；國內(nèi)站傳輸時(shí)延不大于2秒，國外站不大于6秒。觀測數(shù)據(jù)要求跟蹤站設(shè)備所采集的觀測數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：至少包含以下信號(hào)的觀測數(shù)據(jù)：BDS：B1I、B3I、B1C、B2a信號(hào)；GPS：L1C/A、L2C、L2P(Y)、L5

12、C信號(hào)；GLONASS：L1C/A、L2C/A信號(hào)； 4） Galileo：E1、E5a、E5b信號(hào)。至少包括以下五種觀測數(shù)據(jù)類型：偽距；載波相位；多普勒；載噪比；溫度、相對(duì)濕度、大氣壓氣象數(shù)據(jù)。偽距噪聲（截止高度角10度以上非平滑觀測數(shù)據(jù)，采樣率為1s，RMS）：碼速率0.5M碼信號(hào)：18cm；碼速率1M碼信號(hào)：12cm；碼速率2M碼信號(hào)：8cm；碼速率10M碼信號(hào)：6cm。載波相位噪聲（截止高度角10度以上非平滑觀測數(shù)據(jù)，采樣率為1s，RMS）：0.01周。數(shù)據(jù)質(zhì)量（截止高度角10度以上觀測數(shù)據(jù)、采樣率為30s）：1） 完整率：90%；2） 多路徑誤差：0.5m；3） 周跳比：500。注：

13、按照GB/T 39396.1全球連續(xù)監(jiān)測評(píng)估系統(tǒng)（iGMAS）質(zhì)量要求 第1部分：觀測數(shù)據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)要求使用。數(shù)據(jù)記錄要求GNSS跟蹤站記錄的觀測數(shù)據(jù)應(yīng)滿足以下要求：至少記錄觀測值和星歷兩種類型的文件，這兩種類型的文件都應(yīng)包含天文件、小時(shí)文件和15分鐘文件，其中：觀測值文件的采樣率為：天文件：30s；小時(shí)文件：30s；15分鐘文件：1s。星歷文件的采樣率均等于星歷更新間隔。記錄的文件格式應(yīng)符合GB/T 27606定義的格式。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求GNSS跟蹤站應(yīng)在線存儲(chǔ)至少30天的所有觀測數(shù)據(jù)。連續(xù)運(yùn)行要求連續(xù)30天觀測數(shù)據(jù)缺失時(shí)間不超過7.2h。接口要求文件傳輸GNSS跟蹤站通過FTP協(xié)議向i

14、GMAS數(shù)據(jù)中心傳輸數(shù)據(jù)文件，應(yīng)滿足：文件生成后，在30秒內(nèi)開始向iGMAS數(shù)據(jù)中心傳輸；通信故障后，應(yīng)補(bǔ)傳故障期間的文件；GNSS觀測文件為經(jīng)過Hatanaka壓縮后，再經(jīng)過Unix.Z或zip壓縮后的壓縮文件，其余文件為經(jīng)過Unix.Z或zip壓縮后的壓縮文件。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸（不強(qiáng)制）GNSS跟蹤站可通過NTRIP協(xié)議向iGMAS數(shù)據(jù)中心傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，應(yīng)滿足如下要求：傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)RTCM STANDARD或iGMAS RTCM（推薦iGMAS RTCM）約定的格式進(jìn)行編碼；應(yīng)至少傳輸以下實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)類型及頻率應(yīng)符合 HYPERLINK l _bookmark1 表 1的規(guī)定。

15、表 1 跟蹤站到 iGMAS 數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸約定序號(hào)類型號(hào)信息類型發(fā)送頻率1.1013系統(tǒng)參數(shù)信息1 幀/小時(shí)2.1006天線參考點(diǎn)信息1 幀/小時(shí)3.1033接收機(jī)和天線信息1 幀/小時(shí)4.1077GPS 觀測數(shù)據(jù)1 幀/秒5.1087GLONASS 觀測數(shù)據(jù)1 幀/秒6.1097Galileo 觀測數(shù)據(jù)1 幀/秒7.1127BDS 觀測數(shù)據(jù)1 幀/秒申請(qǐng)流程申請(qǐng)方提出申請(qǐng)申請(qǐng)方向iGMAS運(yùn)行控制管理中心提交書面入網(wǎng)申請(qǐng)書，并提供申請(qǐng)方GNSS跟蹤站的下列基本情況材料：入網(wǎng)申請(qǐng)書（參見附錄A）；跟蹤站設(shè)備、功能及性能說明文件，說明文件內(nèi)容應(yīng)至少包含本標(biāo)準(zhǔn)第5章至第7章涉及的內(nèi)容；跟蹤

16、站近3個(gè)月以來的觀測數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)質(zhì)量報(bào)告等。資料審查iGMAS運(yùn)行控制管理中心組織專家對(duì)申請(qǐng)方提交的入網(wǎng)申請(qǐng)材料進(jìn)行資料審查，形成資料審查意見。入網(wǎng)測試通過資料審查后，iGMAS運(yùn)行控制管理中心組織對(duì)申請(qǐng)跟蹤站的功能、性能和接口等進(jìn)行入網(wǎng)測試，檢驗(yàn)其是否滿足本標(biāo)準(zhǔn)要求，形成測試報(bào)告。入網(wǎng)測試審查iGMAS主管單位組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)跟蹤站的入網(wǎng)測試報(bào)告進(jìn)行審查，形成審查意見。審批iGMAS總師系統(tǒng)根據(jù)資料審查和入網(wǎng)測試審查意見核準(zhǔn)是否接入。附 錄 A（資料性附錄）iGMAS 跟蹤站入網(wǎng)申請(qǐng)書示例iGMAS跟蹤站入網(wǎng)申請(qǐng)書示例見附表A.1。 表A.1 iGMAS跟蹤站入網(wǎng)申請(qǐng)書示例申請(qǐng)單位信息申請(qǐng)單

17、位詳細(xì)地址申請(qǐng)人聯(lián)系方式站址情況說明站名站坐標(biāo)（經(jīng)緯度）功能描述性能要求技術(shù)要求實(shí)際情況環(huán)境要求環(huán)繞高度角 10以上無遮擋是 否導(dǎo)航頻段內(nèi)無電磁干擾或電磁干擾不影響觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量是 否距離鐵路、高速公路、地鐵等振動(dòng)源的直線距離200 米是 否天線安裝要求所在位置地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定基巖 土層 屋頂 其他支撐物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定混凝土墩 鋼架 其他安裝強(qiáng)制對(duì)中裝置是 否觀測室要求溫度在 0至 30度之間是 否相對(duì)濕度在 20%至 75%之間是 否觀測設(shè)備提供持續(xù)供電，因供電造成觀測數(shù)據(jù)中斷平均每月不超過 3 次，總中斷時(shí)間不超過 3 個(gè)小時(shí)是 否通信要求傳輸速率不低于 256kbps，每月平均丟包率不高于 5%實(shí)際

18、值：國內(nèi)站：傳輸時(shí)延不大于 2 秒國外站：傳輸時(shí)延不大于 6 秒是 否推薦使用固定 IP有 無信號(hào)類型至少包含以下信號(hào)的觀測數(shù)據(jù)：BDS B1I、B3I、B1C、B2a 信號(hào)GPS L1C/A、L2C、L2P(Y)、L5C 信號(hào)GLONASS L1C/A、L2C/A 信號(hào)Galileo E1、E5a、E5b 信號(hào)是 否觀測數(shù)據(jù)類型至少包含偽距、載波相位、多普勒、載噪比和氣象數(shù)據(jù)（溫度、相對(duì)濕度、大氣壓）5 種類型是 否偽距噪聲碼速率 0.5M 碼信號(hào)：18cm 碼速率 1M 碼信號(hào)：12cm 碼速率 2M 碼信號(hào)：8cm碼速率 10M 碼信號(hào)：6cm實(shí)際值：載波相位噪聲0.01 周實(shí)際值：數(shù)據(jù)質(zhì)量完整率：90%；多路徑誤差：0.5m；周跳比：500實(shí)際值：表 A.1 （續(xù)）站址情況說明性能要求技術(shù)要求實(shí)際情況數(shù)據(jù)記錄要求至少記錄觀測值和星歷兩種類型的文件，且都包含天、小時(shí)和 15 分鐘文件是 否文件