(高清版)GB∕T 39414.4-2020 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口規(guī)范 第4部分：公開服務(wù)信號(hào)B3I

ICS49.020V04北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口規(guī)范第4部分：公開服務(wù)信號(hào)B3I國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T39414.4—2020 I Ⅱ 3術(shù)語和定義、縮略語 3.2縮略語 4北斗系統(tǒng)概述 24.1空間星座 24.2坐標(biāo)系統(tǒng) 24.3時(shí)間系統(tǒng) 35信號(hào)規(guī)范 35.1信號(hào)結(jié)構(gòu) 35.2信號(hào)特性 3 4 6.1導(dǎo)航電文概述 76.2D1導(dǎo)航電文 6.3D2導(dǎo)航電文 7符合性驗(yàn)證方法 7.2信號(hào)特性驗(yàn)證方法 7.3測(cè)距碼特性驗(yàn)證方法 7.4導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu)驗(yàn)證方法 7.5導(dǎo)航電文參數(shù)算法驗(yàn)證方法 IGB/T39414.4—2020GB/T39414《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口規(guī)范》分為4個(gè)部分：——第1部分：公開服務(wù)信號(hào)B1C; 第3部分：公開服務(wù)信號(hào)B1I;—---第4部分：公開服務(wù)信號(hào)B3I。本部分為GB/T39414的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由中央軍委裝備發(fā)展部提出。本部分由全國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC544)歸口。技集團(tuán)公司第五研究院、中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院、中國(guó)航天電子技術(shù)研究院。GB/T39414.4—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分為北斗一號(hào)、北斗二號(hào)和北斗三號(hào)三個(gè)建設(shè)發(fā)展階段。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)信號(hào)在北斗二號(hào)和北斗三號(hào)的中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星和地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星上播發(fā)，提供公開服務(wù)；B2I信號(hào)在北斗二號(hào)所有衛(wèi)星上播發(fā)，提供公開服務(wù)，在北斗三號(hào)衛(wèi)星上將被B2a信號(hào)取代；B1C、B2a信號(hào)在北斗三號(hào)中圓地球軌道(MEO)衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星上播發(fā)，提供公開服務(wù)。GB/T39414的本部分主要定義了北斗系統(tǒng)空間星座和用戶終端之間公開服務(wù)信號(hào)B3I的相關(guān)內(nèi)1GB/T39414.4—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口規(guī)范第4部分：公開服務(wù)信號(hào)B31GB/T39414的本部分規(guī)定了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng))空間星座和用戶終端之間公開服務(wù)信號(hào)B3I的信號(hào)特性及導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu)。本部分適用于使用B3I信號(hào)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和檢驗(yàn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，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(包括所有修改單)適用于本文件。GB/T39267北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語GB/T39267界定的術(shù)語和定義適用于本文件。3.2縮略語下列縮略語適用于本文件。AODC:時(shí)鐘數(shù)據(jù)齡期(AgeofData,Clock)AODE:星歷數(shù)據(jù)齡期(AgeofData,Ephemeris)BDCS:北斗坐標(biāo)系(BeiDouCoordinateSystem)BDS:北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem)BPSK:二進(jìn)制相移鍵控(BinaryPhaseShiftKeying)CDMA:碼分多址(CodeDivisionMultipleAccess)CGCS2000:2000中國(guó)大地坐標(biāo)系(ChinaGeodeticCoordinateSystem2000)GEO:地球靜止軌道(GeostationaryEarthOrbit)GIVE:格網(wǎng)點(diǎn)電離層垂直延遲改正數(shù)誤差(GridpointIonosphericVerticaldelayError)GIVEI:格網(wǎng)點(diǎn)電離層垂直延遲改正數(shù)誤差指數(shù)(GridpointIonosphericVerticaldelayErrorIndex)GLONASS:格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem)GPS:全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)IGP:電離層格網(wǎng)點(diǎn)(IonosphericGridPoint)IGSO:傾斜地球同步軌道(InclinedGeoSynchronousOrbit)IPP:電離層穿刺點(diǎn)(IonosphericPiercePoint)IRM:IERS參考子午面(IERSReferenceMeridian)2GB/T39414.4—2020IRP:IERS參考極(IERSReferencePole)LSB:最低有效位(LeastSignificantBit)MEO:中圓地球軌道(MediumEarthOrbit)MSB:最高有效位(MostSignificantBit)NTSC:國(guó)家授時(shí)中心(NationalTimeServiceCenter)RHCP:右旋圓極化(Right-HandCircularPolarization)RURA:區(qū)域用戶距離精度(RegionalUserRangeAccuracy)RURAI:區(qū)域用戶距離精度指數(shù)(RegionalUserRangeAccuracyIndex)SOW:周內(nèi)秒計(jì)數(shù)(SecondsofWeek)UDRE:用戶差分距離誤差(UserDifferentialRangeError)UDREI:用戶差分距離誤差指數(shù)(UserDifferentialRangeErrorIndex)URA:用戶距離精度(UserRangeAccuracy)URAI:用戶距離精度指數(shù)(UserRangeAccuracyIndex)WN:整周計(jì)數(shù)(WeekNumber)北斗全球系統(tǒng)標(biāo)稱空間星座由3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO衛(wèi)星和24顆MEO衛(wèi)星組成，并視情部署在軌備份衛(wèi)星。GEO衛(wèi)星軌道高度35786km,高度35786km,軌道傾角55°;MEO衛(wèi)星軌道高度21528km,軌道傾角55°。北斗系統(tǒng)采用北斗坐標(biāo)系(BDCS)。北斗坐標(biāo)系的定義符合IERS規(guī)范，與2000中國(guó)大地坐標(biāo)系(CGCS2000)定義一致(具有完全相同的參考橢球參數(shù)),具體定義如下：——Z軸指向IERS定義的參考極(IRP)方向；——X軸為IERS定義的參考子午面(IRM)與通過原點(diǎn)且同Z軸正交的赤道面的交線； Y軸與Z、X軸構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系；b)參考橢球定義BDCS參考橢球的幾何中心與地球質(zhì)心重合，參考橢球的旋轉(zhuǎn)軸與Z軸重合。BDCS參考橢球定義的基本常數(shù)見表1。序號(hào)參數(shù)定義1長(zhǎng)半軸a=6378137.0m2地心引力常數(shù)(包含大氣層)3扁率f=1/298.2572221014地球自轉(zhuǎn)角速度4.3時(shí)間系統(tǒng)北斗系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)為北斗時(shí)(BDT)。BDT采用國(guó)際單位制(SI)秒為基本單位連續(xù)累計(jì)，不閏秒，起始?xì)v元為2006年1月1日協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)00時(shí)00分00秒。BDT通過UTC(NTSC)與國(guó)際UTC建立聯(lián)系，BDT與國(guó)際UTC的偏差保持在50ns以內(nèi)(模1s)。BDT與UTC之間的閏秒信息在導(dǎo)航電文中播報(bào)。5信號(hào)規(guī)范5.1信號(hào)結(jié)構(gòu)B3I信號(hào)由“測(cè)距碼十導(dǎo)航電文”調(diào)制在SBsi(t)=ApgiCbsi(t)DBi(t)cos(2πf?t+φk?i)……(1)式中：5.2信號(hào)特性同一顆衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)的載波頻率在衛(wèi)星上由共同的基準(zhǔn)時(shí)鐘源產(chǎn)生。B3I信號(hào)的載波頻率B3I信號(hào)采用二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制。衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)為右旋圓極化(RHCP)。未調(diào)制載波的相位噪聲譜密度應(yīng)滿足單邊噪聲帶寬為10Hz的三階鎖相環(huán)的載波跟蹤精度達(dá)到0.1rad(RMS)。當(dāng)衛(wèi)星仰角大于5°,在地球表面附近的接收機(jī)右旋圓極化天線為0dBi增益時(shí)，衛(wèi)星發(fā)射的B3I信號(hào)到達(dá)接收機(jī)天線輸出端的最小功率電平為—163dBW。信號(hào)復(fù)用方式為碼分多址(CDMA)。34GB/T39414.4—2020B3I信號(hào)帶寬為20.46MHz(以B3I信號(hào)載波頻率為中心)。衛(wèi)星發(fā)射的雜散信號(hào)不超過一50dBc。BlI、B2I和B3I信號(hào)的測(cè)距碼相位差隨機(jī)抖動(dòng)小于1ns(1σ)。B3I信號(hào)載波與其載波上所調(diào)制的測(cè)距碼間起始相位差隨機(jī)抖動(dòng)小于3°(1σ)(相對(duì)于載波)。星上設(shè)備時(shí)延是指衛(wèi)星信號(hào)從星載頻率源到衛(wèi)星發(fā)射天線相位中心的傳輸時(shí)延。B3I信號(hào)的設(shè)備時(shí)延為基準(zhǔn)設(shè)備時(shí)延，含在導(dǎo)航電文的鐘差參數(shù)a。中，不確定度小于0.5ns(1σ)。5.3測(cè)距碼特性B3I信號(hào)測(cè)距碼(以下簡(jiǎn)稱CB?1碼)的碼速率為10.23Mcps,碼長(zhǎng)為10230。Cgi碼由兩個(gè)線性序列G1和G2截短、模二加生成Gold碼后再截短產(chǎn)生。G1和G2序列均由13級(jí)線性移位寄存器生成，周期為8191碼片，其生成多項(xiàng)式見公式(2)和公式(3):G1(X)=X13+X?+X3+X+1 G2(X)=X13+X12+X10+X?+X?+X?+X?+X+1 (3)CB31碼發(fā)生器如圖1所示。CA序列移位控制時(shí)鐘CA序列脊存器和位為復(fù)位控制時(shí)鐘測(cè)距碼ll1ll11l1l1100(從左至右順序)復(fù)位控制時(shí)鐘測(cè)距碼置初始相位(企“1”)置初始相位(不同衛(wèi)星對(duì)應(yīng)初始相位不同)CB序列CB序列圖1CB1碼發(fā)生器示意圖將G1產(chǎn)生的碼序列截短1碼片，使其變成周期為8190碼片的CA序列；G2產(chǎn)生周期為8191碼片的CB序列。CA序列與CB序列模二加，產(chǎn)生周期為10230碼片的Cp?1碼。G1序列在每個(gè)測(cè)距碼周期(1ms)起始時(shí)刻或G1序列寄存器相位為“1111111111100”時(shí)置初始相5GB/T39414.4—2020G2序列的初始相位由“1111111111111”經(jīng)過不同的移位次數(shù)形成，不同初始相位對(duì)應(yīng)不同衛(wèi)星。CBi碼的G2序列相位分配見表2。表2CB?1碼的G2序列相位分配編號(hào)衛(wèi)星類型測(cè)距碼編號(hào)1142233445566778899001000001101100101100111100110010010101011100010011000100110001010000011101100000101101111000100001011010010110001010000101100111100110011000100011101001000010010010100100010111101011011111111111101101100011116GB/T39414.4—2020表2(續(xù))編號(hào)衛(wèi)星類型測(cè)距碼編號(hào)00101011001110101111011001011011011110000111001000100101011000101000010100100101001100011110000000011000001101010011001110011110000010111001010011100010000000110010000100010001001110#衛(wèi)星將優(yōu)先使用1～37號(hào)測(cè)距碼，以實(shí)現(xiàn)對(duì)已有接收機(jī)的后向兼容。b初相值表示從全“1”狀態(tài)至當(dāng)前初始相位所需移位次數(shù)。初始相位序列按從左至右順序。7GB/T39414.4—20206導(dǎo)航電文6.1導(dǎo)航電文概述根據(jù)速率和結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)航電文分為D1導(dǎo)航電文和D2導(dǎo)航電文。D1導(dǎo)航電文速率為50bps,并調(diào)制有速率為1kbps的二次編碼，內(nèi)容包含基本導(dǎo)航信息；D2導(dǎo)航電文速率為500bps,內(nèi)容包含基本導(dǎo)航信息和廣域差分信息(北斗系統(tǒng)的差分及完好性信息和格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息)。MEO/IGSO衛(wèi)星播發(fā)的B3I信號(hào)采用D1導(dǎo)航電文，GEO衛(wèi)星播發(fā)的B3I信號(hào)采用D2導(dǎo)航電文。6.1.2導(dǎo)航電文信息類別及播發(fā)特點(diǎn)導(dǎo)航電文中基本導(dǎo)航信息和廣域差分信息的類別及播發(fā)特點(diǎn)見表3。表3D1、D2導(dǎo)航電文信息類別及播發(fā)特點(diǎn)電文信息類別比特?cái)?shù)播發(fā)特點(diǎn)幀同步碼(Pre)每子幀重復(fù)一次基本導(dǎo)航信息，所有衛(wèi)星都播發(fā)子幀計(jì)數(shù)(FraID)3周內(nèi)秒計(jì)數(shù)(SOW)本衛(wèi)星基本導(dǎo)航信息整周計(jì)數(shù)(WN)D1:在子幀1、2、3中播發(fā)，30s重復(fù)周期。D2:在子幀1頁面1～10的前5個(gè)字中播發(fā)，30s重復(fù)周期。更新周期：1h用戶距離精度指數(shù)(URAI)4衛(wèi)星自主健康標(biāo)識(shí)(SatH1)1星上設(shè)備時(shí)延(TGp,TGpe)時(shí)鐘數(shù)據(jù)齡期(AODC)5鐘差參數(shù)(toc,ao,a1,a?)星歷數(shù)據(jù)齡期(AODE)5星歷參數(shù)(to,√A,e,w,△n,M?,Ω,Ω,io,IDOT,Cu,C,Cre,C,Cc,Cis)電離層模型參數(shù)頁面編號(hào)(Pnum)7D1:在第4和第5子幀中播發(fā)。D2:在第5子幀中播發(fā)。歷書信息歷書信息擴(kuò)展標(biāo)識(shí)(AmEpID)2D1:在子幀4頁面1～24、子幀5頁面1～6中播發(fā)。D2:在子幀5頁面37～60、95～100中播發(fā)8GB/T39414.4—2020表3(續(xù))電文信息類別比特?cái)?shù)播發(fā)特點(diǎn)歷書信息歷書參數(shù)D1:在子幀4頁面1～24、子幀5頁面1～6中播發(fā)1～30號(hào)衛(wèi)星；在子幀5頁面11～23中分時(shí)播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星，需結(jié)合AmEpID和AmID識(shí)別。D2:在子幀5頁面37～60、95～100中播發(fā)1～30號(hào)衛(wèi)星；在子幀5頁面103～115中分時(shí)播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星，需結(jié)合AmEpID和AmID識(shí)別。更新周期：小于7d基本導(dǎo)航信息，所有衛(wèi)星都播發(fā)歷書周計(jì)數(shù)(WN?)8D1:在子幀5頁面8中播發(fā)。D2:在子幀5頁面36中播發(fā)。更新周期：小于7d衛(wèi)星健康信息D1:在子幀5頁面7～8中播發(fā)1～30號(hào)衛(wèi)星健康信息；在子幀5頁面24中分時(shí)播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星健康信息，需結(jié)合AmEpID和AmID識(shí)別。D2:在子幀5頁面35～36中播發(fā)1～30號(hào)衛(wèi)星健康信息；在子幀5頁面116中分時(shí)播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星健康信息，需結(jié)合AmEpID和AmID識(shí)別。更新周期：小于7d與其他系統(tǒng)時(shí)間同步信息與UTC時(shí)間同步參數(shù)(AouTc,A?urc,△tis,△trsF,WNLsr,DN)D1:在子幀5頁面9～10中播發(fā)。D2:在子幀5頁面101～102中播發(fā)。更新周期：小于7d與GPS時(shí)間同步參數(shù)與Galileo時(shí)間同步參數(shù)基本導(dǎo)航信息頁面編號(hào)(Pnuml)4D2:在子幀1全部10個(gè)頁面中播發(fā)完好性、差分信息、格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息只由播發(fā)完好性及差分信息頁面編號(hào)(Pnum2)4D2:在子幀2全部6個(gè)頁面中播發(fā)完好性及差分信息健康標(biāo)識(shí)(SatH2)2D2:在子幀2全部6個(gè)頁面中播發(fā)。更新周期：3s北斗系統(tǒng)完好性及差分信息擴(kuò)展標(biāo)識(shí)2D2:在子幀4全部6個(gè)頁面中播發(fā)北斗系統(tǒng)完好性及差分信息衛(wèi)星標(biāo)識(shí)D2:在子幀2全部6個(gè)頁面播發(fā)1～30號(hào)衛(wèi)星；在子幀4全部6個(gè)頁面播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星。更新周期：3s區(qū)域用戶距離精度指數(shù)D2:在子幀2、子幀3和子幀4全部6個(gè)頁面播發(fā)。更新周期：18s9GB/T39414.4—2020電文信息類別比特?cái)?shù)播發(fā)特點(diǎn)北斗系統(tǒng)差分及差分完好性信息等效鐘差改正數(shù)D2:在子幀2、子幀3和子幀4全部6個(gè)頁面播發(fā)。更新周期：18s完好性、差分信息、格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息只由播發(fā)用戶差分距離誤差指數(shù)D2:在子幀2、子幀4全部6個(gè)頁面播發(fā)。更新周期：3s格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息格網(wǎng)點(diǎn)電離層垂直延遲(dt)D2:在子幀5頁面1～13,61～73中播發(fā)。更新周期：6min格網(wǎng)點(diǎn)電離層垂直延遲改正數(shù)誤差指數(shù)(GIVEI)6.1.3導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼糾錯(cuò)編碼方式導(dǎo)航電文采取BCH(15,11,1)碼加交織方式進(jìn)行糾錯(cuò)。BCH碼長(zhǎng)為15比特，信息位為11比特，糾錯(cuò)能力為1比特，其生成多項(xiàng)式為g(X)=X?+X+1。導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼按每11比特順序分組，對(duì)需要交織的數(shù)據(jù)碼先進(jìn)行串/并變換，然后進(jìn)行BCH方式見圖2。輸入每11比特BCH碼，按1比特順序進(jìn)行并/串變換，組成30比特碼長(zhǎng)的交織碼，其生成BCH(15,11,1)編碼輸出輸出BCH(15,1I,1)編碼圖2導(dǎo)航電文糾錯(cuò)編碼示意圖BCH(15,11,1)編碼框圖如圖3所示。其中，4級(jí)移位寄存器的初始狀態(tài)為全0,門1開，門2關(guān)，輸入11比特信息組X,然后開始移位，信息組一路經(jīng)或門輸出，另一路進(jìn)入g(X)除法電路，經(jīng)11次移位后11比特信息組全部送入電路，此時(shí)移位寄存器內(nèi)保留的即為校驗(yàn)位，最后門1關(guān)，門2開，再經(jīng)過4次移位，將移位寄存器的校驗(yàn)位全部輸出，與原先的11比特信息組成一個(gè)長(zhǎng)為15比特BCH碼。門1開，門2關(guān)，送入下一個(gè)信息組重復(fù)上述過程。開，門2關(guān)，送入下一個(gè)信息組重復(fù)上述過程。D0D1D2D3輸入信息組X門2輸出OR圖3BCH(15,11,1)編碼框圖GB/T39414.4—2020接收機(jī)接收到數(shù)據(jù)碼信息后按每1比特順序進(jìn)行串/并變換，進(jìn)行BCH(15,11,1)糾錯(cuò)譯碼，對(duì)交織部分按11比特順序進(jìn)行并/串變換，組成22比特信息碼，其生成方式見圖4。每1比特BCH(15,11,1)譯碼BCH(15,11,1)譯碼每11比特并/串變換輸山圖4導(dǎo)航電文糾錯(cuò)譯碼示意圖BCH(15,11,1)譯碼框圖見圖5,其中，初始時(shí)移位寄存器清零，BCH碼組逐位輸入到除法電路和15級(jí)糾錯(cuò)緩存器中，當(dāng)BCH碼的15位全部輸入后，糾錯(cuò)信號(hào)ROM表利用除法電路的4級(jí)移位寄存查表，得到15位糾錯(cuò)信號(hào)與15級(jí)糾錯(cuò)緩存器里的值模二加，最后輸出糾錯(cuò)后的信息碼組。糾錯(cuò)信號(hào)的ROM表見表4。糾錯(cuò)譯碼輸出圖5BCH(15,11,1)譯碼框圖表4糾錯(cuò)信號(hào)的ROM表D3D2D1D015位糾錯(cuò)信號(hào)000000000000000000000000000001000000000000010000000000010000000000000000100000000100000000000000000100000000010000000000GB/T39414.4—2020表4(續(xù))D3D2D1D015位糾錯(cuò)信號(hào)000000000001000000001000000000000000010000000000000001000000010000000000000000100000000000001000000000000每?jī)山MBCH(15,11,1)碼按比特交錯(cuò)方式組成30比特碼長(zhǎng)的交織碼，30比特碼長(zhǎng)的交織碼編碼XX…PP其中：X為信息位，i表示第i組BCH碼，其值為1或2;j表示第i組BCH碼中的第j個(gè)信息位，其值為1～11;P"為校驗(yàn)位，i表示第i組BCH碼，其值為1或2;m表示第i組BCH碼中的第m個(gè)校D1導(dǎo)航電文上調(diào)制的二次編碼是指在速率為50bps的D1導(dǎo)航電文上調(diào)制一個(gè)Neumann-Hoff-man碼(以下簡(jiǎn)稱NH碼)。該NH碼周期為1個(gè)導(dǎo)航信息位的寬度，NH碼1比特寬度則與擴(kuò)頻碼周期相同。如圖6所示，D1導(dǎo)航電文中一個(gè)信息位寬度為20ms,擴(kuò)頻碼周期為1ms,因此采用20比特碼(00000100110101001110),碼速率為1kbps,碼寬為1ms,以模二加形式與擴(kuò)頻碼和導(dǎo)航信息碼同步調(diào)制。NHNH碼導(dǎo)航信息擴(kuò)頻碼導(dǎo)航信總20ms1個(gè)NII碼周期(對(duì)應(yīng)1比特導(dǎo)航信息碼)NH碼Ims1個(gè)擴(kuò)頻碼周期(對(duì)應(yīng)1比特NH碼)擴(kuò)頻碼00GB/T39414.4—2020D1導(dǎo)航電文由超幀、主幀和子幀組成。每個(gè)超幀為36000比特，歷時(shí)12min,每個(gè)超幀由24個(gè)主幀組成(24個(gè)頁面);每個(gè)主幀為1500比特，歷時(shí)30s,每個(gè)主幀由5個(gè)子幀組成；每個(gè)子幀為300比特，歷時(shí)6s,每個(gè)子幀由10個(gè)字組成；每個(gè)字為30比特，歷時(shí)0.6s。每個(gè)字由導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼兩部分組成。每個(gè)子幀第1個(gè)字的前15比特信息不進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，后11比特信息采用BCH(15,11,1)方式進(jìn)行糾錯(cuò)，信息位共有26比特；其他9個(gè)字均采用BCH(15,11,1)加交織方式進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，信息位共有22比特(見6.1.3)。D1導(dǎo)航電文幀結(jié)構(gòu)如圖7所示。超幀36000比特12超幀36000比特12min主幀1主幀2主幀主幀24主幀1500比特30s子幀1子幀2子幀3子幀4子幀5子幀300比特6s字1字2字10字130比特0.6s字2～1030比特0.6s導(dǎo)航電文信息26比特檢驗(yàn)碼4比特導(dǎo)航電文信息22比特檢驗(yàn)圖7D1導(dǎo)航電文幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)齡期、星上設(shè)備時(shí)延)、全部衛(wèi)星歷書信息及與其他系統(tǒng)時(shí)間同步信息(UTC、其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))。D1導(dǎo)航電文主幀結(jié)構(gòu)及信息內(nèi)容如圖8所示。子幀1～子幀3播發(fā)基本導(dǎo)航信息；子幀4和子幀5分為24個(gè)頁面，播發(fā)全部衛(wèi)星歷書信息及與其他系統(tǒng)時(shí)間同步信息。子幀3全部衛(wèi)星所書信息圖8D1導(dǎo)航電文主幀結(jié)構(gòu)與信息內(nèi)容D1導(dǎo)航電文各子幀格式的編排見圖9～圖18。其中，子幀5頁面11～24擴(kuò)展播發(fā)歷書信息。字幀號(hào)頁面號(hào)字幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位先發(fā)MSB子幀1(300bits)信息L.SB格式211字1PreFralDS?)uIS0wSatHA0DCNoITcz26bits1l28bits8:2A0DE高8位低12位低B位低6位商6位商4位低4位·低17位高5位中低17位子幀號(hào)頁面號(hào)圖9子幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序MSB了幀2(300bits)信息格式高位先發(fā)LSB字11FralDS0w8bitsPSOWP△6bitsFMPMPPC8bitsCP4bits(PPP高8位低12位高10位低6位高16位低2位高20位低12位高10位低22位高4位低14位高8位低10位高12位低20位高2位圖10D1導(dǎo)航電文子幀2信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)幀3(300bits)信字1wPuPPPhPP(PPPP高8位低12位中10位低5位高17位低15位低13位高9位低9位高13位低1位高21位低1]位圖11D1導(dǎo)航電文子幀3信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序MSB子幀高位先發(fā)its)信息格式LSB字17PreRev4bitsTra[DSOWPSOWReyPnunVA2bitsPV4PPP00PP20PQMoPAmEpIDP高8位低12位高2位低22位高22位低2位高3位低13位高1位低16位高6位低18位高4位低20位圖12D1導(dǎo)航電文子幀4頁面1～24和子幀5頁面1～6信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)子幀號(hào)頁面號(hào)了幀5(300bits)信字1PPP4P4PP4P+PPP低12位高2位低7位高6位低3位低1位高3位圖13D1導(dǎo)航電文子幀5頁面7信息格式編排了幀號(hào)頁面號(hào)了幀號(hào)頁面號(hào)字1pPpP|P(3個(gè)字校驗(yàn)位)了幀號(hào)真血號(hào)圖14D1了幀號(hào)真血號(hào)子幀5(300bits)字11P(3個(gè)字檢驗(yàn)位)高8位低12位高2位低14位低6位圖15D1導(dǎo)航電文子幀5頁面9信息格式編排子幀號(hào)頁H號(hào)寧1子幀5(300bits)信息格式1A3TTC.p(5個(gè)字檢驗(yàn)位)向8位低12位高2位低6位高22位低10位高12位圖16D1導(dǎo)航電文子幀5頁面10信息格式編排注：當(dāng)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序子幀5(300bits)信息高位先發(fā)字1biL5bitsPPJJea31TTea33PJJea33PPFPPP高8位12位高2位低7位高6位低3位高4位低5位圖18D1導(dǎo)航電文子幀5頁面24信息格式編排注：當(dāng)AmEpID為“11”時(shí)，子幀5頁面24用于擴(kuò)展播發(fā)衛(wèi)星健康信息；否則，子幀5頁面24為預(yù)留頁面，即從第51位開始的信息位為保留位。GB/T39414.4—2020每一子幀的第1～11比特為幀同步碼(Pre),由11比特修改巴克碼組成，其值為“11100010010”,第6.2.4.2子幀計(jì)數(shù)(FraID)每一子幀的第16～18比特為子幀計(jì)數(shù)(FraID),共3比特，具體定義見表5。編碼子幀序列號(hào)12345保留保留每一子幀的第19～26比特和第31～42比特為周內(nèi)秒計(jì)數(shù)(SOW),共20比特，每周日北斗時(shí)0點(diǎn)0分0秒從零開始計(jì)數(shù)。周內(nèi)秒計(jì)數(shù)所對(duì)應(yīng)的秒時(shí)刻是指本子幀同步頭的第一個(gè)脈沖上升沿所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。整周計(jì)數(shù)(WN)共13比特，為北斗時(shí)的整周計(jì)數(shù)，其值范圍為0～8191,以北斗時(shí)2006年1月1日0點(diǎn)0分0秒為起點(diǎn)，從零開始計(jì)數(shù)。用戶距離精度(URA)用來描述衛(wèi)星空間信號(hào)精度，單位是米(m),以用戶距離精度指數(shù)(URAI)表征，URAI為4比特，范圍從0～15,與URA之間的關(guān)系見表6。表6URAI值與URA范圍對(duì)應(yīng)關(guān)系編碼URA范圍(m,lσ)00.00<URA≤2.4012.40<URA≤3.4023.40<URA≤4.8534.85<URA≤6.8546.85<URA≤9.6559.65<URA≤13.65613.65<URA≤24.00724.00<URA≤48.00848.00<URA≤96.00996.00<URA≤192.00GB/T39414.4—2020編碼URA范圍(m,1σ)192.00<URA≤384.00384.00<URA≤768.00768.00<URA≤1536.001536.00<URA≤3072.003072.00<URA≤6144.00URA>6144.00用戶收到任意一個(gè)URAI(用N表示),可根據(jù)公式計(jì)算出相應(yīng)的URA值(用X表示),其計(jì)算式如下：當(dāng)N=15時(shí)，表示衛(wèi)星軌道機(jī)動(dòng)或者沒有精度預(yù)報(bào)。6.2.4.6衛(wèi)星自主健康標(biāo)識(shí)(SatH1)6.2.4.7電離層延遲改正模型參數(shù)(αn,βn)電離層延遲改正預(yù)報(bào)模型包括8個(gè)參數(shù)，均為2進(jìn)制補(bǔ)碼，共64比特。具體參數(shù)見表7。表7電離層延遲改正模型參數(shù)參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子(LSB)單位ss為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。用戶利用8參數(shù)和Klobuchar模型可計(jì)算B1I信號(hào)的電離層垂直延遲改正I'?(t),單位為秒(s),具體見公式(4):GB/T39414.4—2020t——接收機(jī)至衛(wèi)星連線與電離層交點(diǎn)(穿刺點(diǎn)M)處的地方時(shí)(取值范圍為0～86400),單位為秒(s)。其計(jì)算見公式(5):t=(te十λm×43200/π)[模86400]……(5)式中：tE——用戶測(cè)量時(shí)刻的BDT,取周內(nèi)秒計(jì)數(shù)部分；λM——電離層穿刺點(diǎn)的地理經(jīng)度，單位為弧度(rad)。A?——白天電離層延遲余弦曲線的幅度，用αn系數(shù)求得，見公式(6):………(6)φm=arcsin(singu·cosψ+cosφu·sinψ·cosA)……(8)式中：…………φu———用戶地理緯度，單位為弧度(rad);λa——用戶地理經(jīng)度，單位為弧度(rad);A——衛(wèi)星方位角，單位為弧度(rad);ψ——用戶和穿刺點(diǎn)的地心張角，單位為弧度(rad),其計(jì)算見公式(10):式中：…………R——地球半徑，取值6378km;E——衛(wèi)星高度角，單位為弧度(rad);h——電離層單層高度，取值375km。,可將I'(t)轉(zhuǎn)化為B1I信號(hào)傳播路徑上的電離層延遲Ipi(t),單位為秒(s)。對(duì)于B3I信號(hào)，其傳播路徑上的電離層延遲Ip3(t)需在Ipi(t)的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)與頻率有關(guān)的因子k1.3(f),其值見公式(11):…………(11)式中：f?———BlI信號(hào)的標(biāo)稱載波頻率；f?———B3I信號(hào)的標(biāo)稱載波頻率，單位為兆赫茲(MHz)。GB/T39414.4—2020對(duì)于B1I和B3I雙頻用戶，采用B1I/B3I雙頻消電離層組合偽距公式來修正電離層延遲效應(yīng)，具體計(jì)算方法見公式(12):……式中：PR——經(jīng)過電離層修正后的偽距；信號(hào)的觀測(cè)偽距(經(jīng)衛(wèi)星鐘差修正但未經(jīng)TGp?修正);PRB?——--B3I信號(hào)的觀測(cè)偽距；TGDi———B1I信號(hào)的星上設(shè)備時(shí)延；C——光速，值為2.99792458×10?m/s。6.2.4.8時(shí)鐘數(shù)據(jù)齡期(AODC)時(shí)鐘數(shù)據(jù)齡期(AODC)共5比特，是鐘差參數(shù)的外推時(shí)間間隔，即本時(shí)段鐘差參數(shù)參考時(shí)刻與計(jì)算鐘差參數(shù)所作測(cè)量的最后觀測(cè)時(shí)刻之差，在BDT整點(diǎn)更新，具體定義見表8。表8時(shí)鐘數(shù)據(jù)齡期值定義定義單位為1h,其值為衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期的小時(shí)數(shù)表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為2d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為3d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為4d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為5d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為6d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期為7d表示衛(wèi)星鐘差參數(shù)數(shù)據(jù)齡期大于7d6.2.4.9鐘差參數(shù)(toc,ao,a?,a?)鐘差參數(shù)包括toc,ao,a?和a?,共占用74比特。to是本時(shí)段鐘差參數(shù)參考時(shí)間，單位為秒(s),有效范圍是0～604792。其他3個(gè)參數(shù)為2進(jìn)制補(bǔ)碼。正常情況下，鐘差參數(shù)的更新周期為1h,且在BDT整點(diǎn)更新，toc值取整點(diǎn)時(shí)刻。toc值在周內(nèi)單調(diào)遞增，當(dāng)任意一鐘差參數(shù)變化時(shí)，to也將變化。因異常原因發(fā)生新的導(dǎo)航電文注入時(shí)，鐘差參數(shù)可能在非整點(diǎn)時(shí)刻更新，此時(shí)to值會(huì)發(fā)生變化而不再取整點(diǎn)時(shí)刻。當(dāng)ta值已經(jīng)不是整點(diǎn)時(shí)刻(即最近有過一次非整點(diǎn)更新)時(shí)，如果鐘差參數(shù)再次發(fā)生非整點(diǎn)更新，那么to值也會(huì)再次發(fā)生變化，確保t。值與更新之前的播發(fā)值不同。無論是正常更新還是非整點(diǎn)更新，鐘差參數(shù)的更新始終從某一超幀的起始時(shí)刻開始。鐘差參數(shù)的定義見表9。GB/T39414.4—2020表9鐘差參數(shù)定義參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子(LSB)有效范圍單位ss為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。用戶可通過公式(13)計(jì)算出信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的北斗時(shí)：式中：t——信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的北斗時(shí)，單位為秒(s);tgv--—信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的衛(wèi)星測(cè)距碼相位時(shí)間，單位為秒(s);△tgv——衛(wèi)星測(cè)距碼相位時(shí)間偏移，單位為秒(s),由公式(14)給出：△tgv=a。+a?(t—toe)+a?(t—to)2+△tr 式中，t可忽略精度，用tgv替代?！鱰.是相對(duì)論校正項(xiàng)，單位為秒(s),其值見公式(15):△t,=F·e·√A·sinE (15)式中：e——衛(wèi)星軌道偏心率，由本衛(wèi)星星歷參數(shù)得到；√A——衛(wèi)星軌道長(zhǎng)半軸的開方，由本衛(wèi)星星歷參數(shù)得到；EA-—衛(wèi)星軌道偏近點(diǎn)角，由本衛(wèi)星星歷參數(shù)計(jì)算得到；F=-2μ1/2/C2。μ=3.986004418×101?m3/s2——地心引力常數(shù)；C=2.99792458×10?m/s—-—光速。6.2.4.10星上設(shè)備時(shí)延(Tgp1,Tcp2)星上設(shè)備時(shí)延(TGpi,TgD?)各10比特，為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高位為符號(hào)位，“0”表示為正、“1”表示為負(fù)，比例因子0.1,單位為納秒(ns)。對(duì)使用BlI信號(hào)的單頻用戶，需使用公式(16)進(jìn)行修正： (16)對(duì)使用B2I信號(hào)的單頻用戶，需使用公式(17)進(jìn)行修正： (17)式中：△tgv—--衛(wèi)星測(cè)距碼相位時(shí)間偏移，具體計(jì)算方法見6.2.4.9。對(duì)于使用B3I信號(hào)的單頻用戶，由于B3I信號(hào)的設(shè)備時(shí)延已含在導(dǎo)航電文的鐘差參數(shù)a。中，無需再修正星上設(shè)備時(shí)延。6.2.4.11星歷數(shù)據(jù)齡期(AODE)星歷數(shù)據(jù)齡期(AODE)共5比特，是星歷參數(shù)的外推時(shí)間間隔，即本時(shí)段星歷參數(shù)參考時(shí)刻與計(jì)算星歷參數(shù)所作測(cè)量的最后觀測(cè)時(shí)刻之差，在BDT整點(diǎn)更新，具體定義見表10。GB/T39414.4—2020表10數(shù)據(jù)齡期值定義定義單位為1h,其值為星歷數(shù)據(jù)齡期的小時(shí)數(shù)表示星歷數(shù)據(jù)齡期為2d表示星歷數(shù)據(jù)齡期為3d表示星歷數(shù)據(jù)齡期為4d表示星歷數(shù)據(jù)齡期為5d表示星歷數(shù)據(jù)齡期為6d表示星歷數(shù)據(jù)齡期為7d表示星歷數(shù)據(jù)齡期大于7d星歷參數(shù)描述了在一定擬合間隔下得出的衛(wèi)星軌道。它包括15個(gè)軌道參數(shù)、1個(gè)星歷參考時(shí)間。正常情況下，星歷參數(shù)的更新周期為1h,且在BDT整點(diǎn)更新，to值取整點(diǎn)時(shí)刻。toe值在周內(nèi)單調(diào)因異常原因發(fā)生新的導(dǎo)航電文注入時(shí)，星歷參數(shù)可能在非整點(diǎn)時(shí)刻更新，此時(shí)toe值會(huì)發(fā)生變化而不再取整點(diǎn)時(shí)刻。當(dāng)to值已經(jīng)不是整點(diǎn)時(shí)刻(即最近有過一次非整點(diǎn)更新)時(shí)，如果星歷參數(shù)再次發(fā)生無論是正常更新還是非整點(diǎn)更新，星歷參數(shù)的更新始終從某一超幀的起始時(shí)刻開始。星歷參數(shù)定義及說明見表11。表11星歷參數(shù)定義及說明參數(shù)定義比特?cái)?shù)比例因子(LSB)有效范圍單位星歷參考時(shí)間S長(zhǎng)半軸的平方根m1/2e偏心率w近地點(diǎn)幅角π衛(wèi)星平均運(yùn)動(dòng)速率與計(jì)算值之差M參考時(shí)間的平近點(diǎn)角π2按參考時(shí)間計(jì)算的升交點(diǎn)經(jīng)度πΩ升交點(diǎn)赤經(jīng)變化率士9.54×10-參考時(shí)間的軌道傾角π軌道傾角變化率緯度幅角的余弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅士6.10×10-5緯度幅角的正弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅士6.10×10-5軌道半徑的余弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅士2048m軌道半徑的正弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅mGB/T39414.4—2020表11(續(xù))參數(shù)定義比特?cái)?shù)比例因子(LSB)有效范圍單位軌道傾角的余弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅士6.10×10-5軌道傾角的正弦調(diào)和改正項(xiàng)的振幅士6.10×10-為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。用戶機(jī)根據(jù)接收到的星歷參數(shù)可以計(jì)算衛(wèi)星在BDCS坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。算法見表12。表12星歷參數(shù)用戶算法計(jì)算公式描述μ=3.986004418×1014m3/s2BDCS坐標(biāo)系下的地心引力常數(shù)Ωe=7.2921150×10-?rad/sBDCS坐標(biāo)系下的地球自轉(zhuǎn)角速度圓周率計(jì)算長(zhǎng)半軸計(jì)算衛(wèi)星平均角速度t=t—toe"計(jì)算觀測(cè)歷元到參考?xì)v元的時(shí)間差n=no十△n改正平均角速度M,=M。+nt,計(jì)算平近點(diǎn)角M,=E,—esinE迭代計(jì)算偏近點(diǎn)角計(jì)算真近點(diǎn)角9k=vk+w計(jì)算緯度幅角緯度幅角改正項(xiàng)徑向改正項(xiàng)軌道傾角改正項(xiàng)uk=φ+?u計(jì)算改正后的緯度幅角r,=A(1-ecosE,)+δrg計(jì)算改正后的徑向計(jì)算改正后的軌道傾角計(jì)算衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的坐標(biāo)Ω=Qo+(Ω-Ω)t,-Ωt計(jì)算歷元升交點(diǎn)經(jīng)度(地固系)計(jì)算MEO/IGSO衛(wèi)星在BDCS坐標(biāo)系中的坐標(biāo)GB/T39414.4—2020計(jì)算公式描述其中：計(jì)算歷元升交點(diǎn)經(jīng)度(慣性系)計(jì)算GEO衛(wèi)星在自定義坐標(biāo)系中的坐標(biāo)計(jì)算GEO衛(wèi)星在BDCS坐標(biāo)系中的坐標(biāo)"t是信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的北斗時(shí)。ta是t和tc之間的總時(shí)間差，應(yīng)考慮周變換的開始或結(jié)束，即：如果ts大于302400,將t減去604800;如果to小于一302400,則將te加上604800。6.2.4.13頁面編號(hào)(Pnum)子幀4和子幀5的第44～50比特為頁面編號(hào)(Pnum),用于標(biāo)識(shí)子幀的頁面編號(hào)，共7比特。子幀4和子幀5的信息都分24個(gè)頁面分時(shí)播發(fā)，其中子幀4的第1～24頁面編排衛(wèi)星號(hào)為1～24的歷書信息，子幀5的第1～6頁面編排衛(wèi)星號(hào)為25～30的歷書信息，頁面編號(hào)與衛(wèi)星編號(hào)一一對(duì)應(yīng)。此外，子幀5的第11～23頁面可通過分時(shí)播發(fā)方式，播發(fā)衛(wèi)星號(hào)為31～43、44～56、57～63的歷書信息。歷書信息擴(kuò)展標(biāo)識(shí)(AmEpID)為2比特，用于標(biāo)識(shí)子幀5的頁面11～24是否擴(kuò)展播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星歷書和衛(wèi)星健康信息。當(dāng)AmEpID為“11”時(shí)，表示子幀5的頁面11～23可擴(kuò)展播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星歷書，子幀5的頁面24可擴(kuò)展播發(fā)31～63號(hào)衛(wèi)星健康信息；當(dāng)AmEpID不為“11”時(shí)，表示子幀5的頁面11～24為預(yù)留頁面，不進(jìn)行擴(kuò)展播發(fā)。歷書參數(shù)更新周期小于7d。歷書參數(shù)定義、說明、用戶算法見表13～表16。表13歷書參數(shù)定義參數(shù)定義歷書參考時(shí)間長(zhǎng)半軸的平方根GB/T39414.4—2020表13(續(xù))參數(shù)定義e偏心率0近地點(diǎn)幅角M?參考時(shí)間的平近點(diǎn)角Ω按參考時(shí)間計(jì)算的升交點(diǎn)經(jīng)度Ω升交點(diǎn)赤經(jīng)變化率δ參考時(shí)間的軌道參考傾角的改正量衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘速AmID分時(shí)播發(fā)識(shí)別標(biāo)識(shí)參數(shù)AmID為2比特，用于識(shí)別子幀5的頁面11～24分時(shí)播發(fā)的衛(wèi)星歷書和衛(wèi)星健康信息，其值針對(duì)分時(shí)播發(fā)的衛(wèi)星歷書，用戶應(yīng)先使用AmEpID判斷衛(wèi)星歷書是否擴(kuò)展播發(fā)，再結(jié)合AmID識(shí)別相應(yīng)的衛(wèi)星歷書。具體分時(shí)播發(fā)方式見表14,參數(shù)說明見表15,參數(shù)用戶算法見表16。表14歷書參數(shù)分時(shí)播發(fā)方式AmEpIDAmlD保留保留表15歷書參數(shù)說明參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子有效范圍單位8602112sm1/2e0.0625ππΩπΩπs#為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。GB/T39414.4—2020表16歷書參數(shù)用戶算法計(jì)算公式BDCS坐標(biāo)系下的地心引力常數(shù)BDCS坐標(biāo)系下的地球自轉(zhuǎn)角速度計(jì)算長(zhǎng)半軸計(jì)算衛(wèi)星平均角速度計(jì)算觀測(cè)歷元到參考?xì)v元的時(shí)間差M,=M?+not計(jì)算平近點(diǎn)角M,=E,-esinE迭代計(jì)算偏近點(diǎn)角計(jì)算真近點(diǎn)角φk=v,十w計(jì)算緯度幅角rb=A(1-ecosE)計(jì)算徑向計(jì)算衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的坐標(biāo)改正升交點(diǎn)經(jīng)度參考時(shí)間的軌道傾角計(jì)算GEO/MEO/IGSO衛(wèi)星在BDCS坐標(biāo)系中的坐標(biāo)t是信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的北斗時(shí)。t?是t和to。之間的總時(shí)間差，應(yīng)考慮周變換的開始或結(jié)束，即：如果t大于302400,將ts減去604800;如果t.小于一302400,則將t,加上604800。對(duì)于MEO/IGSO衛(wèi)星，i。=0.30π;對(duì)于GEO衛(wèi)星，io=0.00。歷書時(shí)間計(jì)算見公式(18):△tsv——衛(wèi)星測(cè)距碼相位時(shí)間偏移，單位為秒(s),由公式(19)給出：GB/T39414.4—2020歷書周計(jì)數(shù)(WNa)為北斗時(shí)整周計(jì)數(shù)(WN)模256,為8比特，取值范圍為0～255。6.2.4.17衛(wèi)星健康信息(Hea,i=衛(wèi)星健康信息為9比特，第9位為衛(wèi)星鐘健康信息，第8位為B1I信號(hào)健康狀況，第7位為B2I信號(hào)健康狀況，第6位為B3I信號(hào)健康狀況，第2位為信息健康狀況，其定義見表17。表17衛(wèi)星健康信息定義信息位信息編碼健康狀況標(biāo)識(shí)0衛(wèi)星鐘可用10BlI信號(hào)正常1B1I信號(hào)不正常0B2I信號(hào)正常1B2I信號(hào)不正常0B3I信號(hào)正常1B3I信號(hào)不正常b第5～3位0保留1保留0導(dǎo)航信息可用1導(dǎo)航信息不可用(齡期超限)0保留1保留后8位均為“0”表示衛(wèi)星鐘不可用，后8位均為“1”表示衛(wèi)星故障或永久關(guān)閉，后8位為其他值時(shí)，保留。信號(hào)不正常指信號(hào)功率比額定值低10dB及以上。Hea;(i=1～30)分別對(duì)應(yīng)衛(wèi)星編號(hào)為1～30的衛(wèi)星健康信息。通過分時(shí)播發(fā)，Hea;(i=31～43)分別對(duì)應(yīng)衛(wèi)星編號(hào)為31～43、44～56、57～63的衛(wèi)星健康信息。用戶應(yīng)先使用AmEpID判斷衛(wèi)星健康信息是否擴(kuò)展播發(fā)，當(dāng)AmEpID為“11”時(shí)，再結(jié)合AmID識(shí)別分時(shí)播發(fā)的衛(wèi)星健康信息。具體分時(shí)播發(fā)方式見表18。表18Hea;(i=31～43)分時(shí)播發(fā)方式AmEpIDAmIDHeaHea,對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星編號(hào)i=31～4331～4344～56i=31～3757～63i=38～43保留i=31～43保留GB/T39414.4—2020此參數(shù)反映了北斗時(shí)(BDT)與協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)之間的關(guān)系。各參數(shù)的說明見表19。表19與UTC時(shí)間同步參數(shù)說明參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子有效范圍單位AouTCsA?uTc△tis1—SWNLsF81周816d1s“為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。WN之差的絕對(duì)值不超過127。DN:新的閏秒生效的周內(nèi)日計(jì)數(shù)。考慮到閏秒生效時(shí)間和用戶當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間之間的關(guān)系，如果是當(dāng)前，BDT與UTC之間存在下面a)當(dāng)指示閏秒生效的周計(jì)數(shù)WNise和周內(nèi)天計(jì)數(shù)DN還沒到來時(shí)，而且用戶當(dāng)前時(shí)刻te處在DN+2/3之前，則UTC與BDT之間的變換關(guān)系見公式(20),單位為秒(s): W=(te一△turc—43200)[模86400]+43200 GB/T39414.4—2020△tuTc=△tisr十AouTc+A1uTc×tE…………(25)6.2.4.19與GPS時(shí)間同步參數(shù)(AoBDT與GPS系統(tǒng)時(shí)間之間的同步參數(shù)說明見表20,電文中相應(yīng)的內(nèi)容暫未播發(fā)。表20與GPS時(shí)間同步參數(shù)說明參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子單位AoGPsA?GPs為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。AoGps:BDT相對(duì)于GPS系統(tǒng)時(shí)間的鐘差。A?Gps:BDT相對(duì)于GPS系統(tǒng)時(shí)間的鐘速。BDT與GPS系統(tǒng)時(shí)間之間的換算見公式(26):tGps=tE一△tGps…………(26)其中，△tGps=AoGps+A?Gps×tg,te指用戶計(jì)算的BDT,取周內(nèi)秒計(jì)數(shù)部分。6.2.4.20與Galileo時(shí)間同步參數(shù)(AoGal,Aiga)BDT與Galileo系統(tǒng)時(shí)間之間的同步參數(shù)說明見表21,電文中相應(yīng)的內(nèi)容暫未播發(fā)。表21與Galileo時(shí)間同步參數(shù)說明參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子單位AoGansA?Galns/s為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。AoGal:BDT相對(duì)于Galileo系統(tǒng)時(shí)間的鐘差。A?Gal:BDT相對(duì)于Galileo系統(tǒng)時(shí)間的鐘速。BDT與Galileo系統(tǒng)時(shí)間之間的換算見公式(27):tGal=tE一△tGal…………(27)其中，△tGal=AoGal+A?Gal×te,te指用戶計(jì)算的BDT,取周內(nèi)秒計(jì)數(shù)部分。時(shí)間同步參數(shù)(AogLo,A?gLo)BDT與GLONASS系統(tǒng)時(shí)間之間的同步參數(shù)說明見表22。電文相應(yīng)的內(nèi)容暫未播發(fā)。表22與GLONASS時(shí)間同步參數(shù)說明參數(shù)比特?cái)?shù)比例因子單位AoGLoA?GLO為2進(jìn)制補(bǔ)碼，最高有效位(MSB)是符號(hào)位(十或一)。AoGLo:BDT相對(duì)于GLONASS系統(tǒng)時(shí)間的鐘差。GB/T39414.4—2020A?GLo:BDT相對(duì)于GLONASS系統(tǒng)時(shí)間的鐘速。BDT與GLONASS系統(tǒng)時(shí)間之間的換算見公式(28):tGLo=tp一△tGLo…………(28)其中，△tgLo=AoGLo+A?GLo×tE,tE指用戶計(jì)算的BDT,取周內(nèi)秒計(jì)數(shù)部分。6.3D2導(dǎo)航電文D2導(dǎo)航電文由超幀、主幀和子幀組成。每個(gè)超幀為180000比特，歷時(shí)6min,每個(gè)超幀由120個(gè)主幀組成，每個(gè)主幀為1500比特，歷時(shí)3s,每個(gè)主幀由5個(gè)子幀組成，每個(gè)子幀為300比特，歷時(shí)0.6s,每個(gè)子幀由10個(gè)字組成，每個(gè)字為30比特，歷時(shí)0.06s。每個(gè)字由導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)及校驗(yàn)碼兩部分組成。每個(gè)子幀第1個(gè)字的前15比特信息不進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，后11比特信息采用BCH(15,11,1)方式進(jìn)行糾錯(cuò)，信息位共有26比特；其他9個(gè)字均采用BCH(15,11,1)加交織方式進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，信息位共有22比特。詳細(xì)幀結(jié)構(gòu)如圖19所示。超幀180000比特6超幀180000比特6irii上幀1主幀2土幀主幀120主幀1500比特3g子幀1子幀2子幀3子幀4子幀5子幀300比特0.6g字1字2字10字130比特(.06s字2～1030比特0.06s導(dǎo)航電文信息26比特校驗(yàn)碼4比特導(dǎo)航電文信息22比特校驗(yàn)碼8比特圖19D2導(dǎo)航電文幀結(jié)構(gòu)6.3.2D2導(dǎo)航電文詳細(xì)結(jié)構(gòu)編排D2導(dǎo)航電文包括：本衛(wèi)星基本導(dǎo)航信息，全部衛(wèi)星歷書信息，與其他系統(tǒng)時(shí)間同步信息，北斗系統(tǒng)完好性及差分信息，格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息。主幀結(jié)構(gòu)及信息內(nèi)容如圖20所示。子幀1播發(fā)基本導(dǎo)航信息，由10個(gè)頁面分時(shí)發(fā)送，子幀2～4信息由6個(gè)頁面分時(shí)發(fā)送，子幀5中信息由120個(gè)頁面分時(shí)發(fā)送。GB/T39414.4—2020子幀1了幀2子幀3子幀1子幀I子幀5全部衛(wèi)星所書信息格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息全部衛(wèi)星所書信息格網(wǎng)點(diǎn)電離層信息本衛(wèi)早基木導(dǎo)航信息與其他系統(tǒng)葉間同步信息圖20D2導(dǎo)航電文信息內(nèi)容D2導(dǎo)航電文各子幀格式編排如圖21～圖67所示。其中，子幀4頁面1～6擴(kuò)展播發(fā)北斗系統(tǒng)完好性及差分信息，子幀5頁面103～116擴(kuò)展播發(fā)衛(wèi)星歷書信息；子幀1的頁面1～10的低150比特信息、子幀5的頁面14～34、頁面74～94、頁面117～120為預(yù)留信息。發(fā)射數(shù)據(jù)流順序MSJ了幀1(300hits)高位先發(fā)學(xué)1150bits作息格式IbilsPnui71SatlIlA0DCP2PPP低12位低12位了幀號(hào)頁而號(hào)2圖21D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面1信息格式編排了幀號(hào)頁而號(hào)2發(fā)射先發(fā)字1RFra[DPPhum1pDp1;Plaβp高8位低12位高6位低2位低4位圖22D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面2信息格式編排廣幀號(hào)廣幀號(hào)頁面號(hào)3子幀1(300bils)1字1P鈣PPPF高8位低12位了幀號(hào)頁血號(hào)4圖23D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面3信息格式編排了幀號(hào)頁血號(hào)4發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位先發(fā)高150bits信1字1了幀l(300bity)息格式Pre4bitsFrall)S0W8biLsPS()wPnunl4bits6bitsPdl2A0DE5bitsp(高8位低12位中6位低12位高10位低1位高14位圖24D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面4信息格式編排高位先發(fā)M15B高位先發(fā)M15B字1MP(27PA5FralD80高8位頁而號(hào)5(l4!Rev4bitsPPP圖25D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面5信息格式編排l頁而號(hào)6MISB4bityFral()8biryS0wPnunlPbits僻息格式PP22bitsP√P高8位低12位中6位低16位高6位中22位4位高10位圖26D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面6信息格式編排發(fā)射數(shù)據(jù)流順序發(fā)射數(shù)據(jù)流順序M8J字12731P低12位中6位P2biLs低2位18bits2biLs高2位PiG中14位高位先發(fā)ReyFraJLRey子幀號(hào)所號(hào)PP7圖27發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位光發(fā).v[ST3子幀1〔300bits〕高150bits信息格式1字1R4bitsFral()S0W8bjtsIS0wPnuinl4bjts6bitspl(C0P高8位低12位[16位低b位高17位低1位高3位圖28D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面8信息格式編排.4子幀號(hào)1頁面號(hào)9字1子幀1(300bits)高150bits信息格式273127312222LsitsS0WPnumlPPP圖29D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面9信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)l12161911bits4bits3bits8bits高8位發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位先發(fā)2731blPS0W5bitsP9bits低12位低5位高1位低13位PPPP圖30D2導(dǎo)航電文子幀1高150比特頁面10信息格式編排子幀號(hào)頁而號(hào)子幀號(hào)頁而號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序?qū)W1I經(jīng)nu12SalH2LDL)IIllIPUTDRDP高8位低12位北斗系統(tǒng)完好性及差分信息衛(wèi)星標(biāo)識(shí)高1位北斗系統(tǒng)RUIRAl和△i北斗系統(tǒng)LDREI(共18個(gè)參數(shù))H中?=3(i-1)+1子幀號(hào)面面號(hào)子幀號(hào)面面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序信息格式發(fā)字1子幀3(300bits)S0環(huán)PAPA血PiPPPK心PPPP高8位高5位北斗系統(tǒng)RURA1和△H小2y=3(-1)+2;2g=3(j-1)-3低3位圖32D2導(dǎo)航電文子幀3信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射MSB數(shù)據(jù)流順序了幀4(3高位先發(fā)00bits)信息格式字11FBDEpLL)BLID0川)PBD業(yè)DFPPF北斗系統(tǒng)完好性及差分信息高7位低6位北斗系統(tǒng)RURA[和△衛(wèi)早標(biāo)識(shí)北斗系統(tǒng)UDRFI(共6個(gè)參數(shù))圖33D2導(dǎo)航電文子幀4信息格式編排注：當(dāng)字110PPIPPPPPP低11位高11位低2位低6位低9位dr39bjts圖34D2導(dǎo)航電文子幀5頁面1信息格式編排了幀號(hào)頁面號(hào)了幀號(hào)頁面號(hào)MSB字1發(fā)射數(shù)據(jù)流順序子幀5(300bila)信息格高位先發(fā)式L.SB7FS0w2biLsPTonl61P2bitsPPlPp高8位低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位低9位圖35發(fā)射數(shù)據(jù)MSB流順序子幀5(300bils)信息格高位先發(fā)字1]PS0鈕RevPrurr2bitsPPJot15H6bitsPPP|Il低11位高11位低2位高7位低6位低9位圖36D2導(dǎo)航電文子幀5頁面2信息格式編排名古子幀號(hào)頁面號(hào)了幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序了幀5(300bits)信息格高位先發(fā)字1PTcn176PPHPPPP高8位低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位低9位圖37D2導(dǎo)航電文子幀5頁面62信息格式編排發(fā)射數(shù)據(jù)高位先發(fā)學(xué)11PPPPPPppP低12位低6位圖38D2導(dǎo)航電文子幀5頁面3信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)子幀號(hào)頁面號(hào)MSB了幀5(300bits)信息格高位先發(fā)字1P8Ow2bilsRoyPnu117bils0n]87P0nl87P0n1880n189初190Ponl90PlPPFP高8位低12位高2位低2位高7位低6位低9位了幀號(hào)頁面號(hào)圖39D2了幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位先發(fā)子幀5(300biL)信息格字1lPPF-PJPPP低2位商7位低6位低9位圖40D2導(dǎo)航電文子幀5頁面4信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)高立先發(fā)MSR發(fā)射數(shù)據(jù)流順序了幀5(300bits)信息格式字1FTaJD3LisSOwPS0w2bilsPn111on2(50Pon2tP0)202bits0202m203[on203FP-PP9bitsFP高8位低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位低9位士圖41D2導(dǎo)航電文子幀5頁面64信息格式編排七子幀號(hào)頁面號(hào)子幀號(hào)頁面號(hào)幀號(hào)頁面號(hào)式字10PPPPFFPp高B位低12位高2位低11位高11位低2位低6位低9位圖42D2導(dǎo)航電文子幀5頁面5信息格式編排高位先發(fā)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序MSB字1子幀5(300bils)信息格式18bitsPL2bitsReyot1213P0n21301214Pn2143biton216Pon2161PFPPrP高8位低12位高2位低11位低2位高7位低6位低9位圖43D2導(dǎo)航電文子幀5頁面65信息格式編排發(fā)射數(shù)據(jù)流順序高位先發(fā)MSB子幀5(300bits)信息格式字1PwIPPlIPI低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位圖44D2導(dǎo)航電文子幀5頁面6信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)子幀號(hào)頁面號(hào)順序字11PPPPPPPPPP高2位低11位高7位圖45D2導(dǎo)航電文子幀5頁面66信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)子幀號(hào)頁面號(hào)字11PPHPPPPPF高8位低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位低9位圖46D2導(dǎo)航電文子幀5頁面7信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序商位先發(fā)子幀5(300bits)信息格字1式PPnu]l1PPPPPP高8位低12位高2位低11位高11位低2位高7位低6位圖47D2導(dǎo)航電文子幀5頁面67信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序字1PPnumPPPPPPl低6位圖48D2發(fā)射數(shù)據(jù)流順序MSB向位先發(fā)字1子幀5(300bits)信息格式I8Lsi15PS2)WRcyPhum7hutsn2522bil;PPn2532bilsJon254on2557bilson255llPPPP商2位低11位低2位高7位低6位低9位子幀號(hào)頁血號(hào)圖49D2子幀號(hào)頁血號(hào)發(fā)射數(shù)據(jù)流順序字1子幀5(300bils)信忘格式1bitsPPnuuunbiLsPlllPPIR心P高2位高7位低6位圖50D2導(dǎo)航電文子幀5頁面9信息格式編排子幀號(hào)頁面號(hào)