(高清版)GB∕T 39473-2020 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范

ICS49.020V04中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB／T39473—2020 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義、縮略語 3.1術(shù)語和定義 3.2符號和縮略語 4北斗系統(tǒng)概述 4.1系統(tǒng)構(gòu)成 4.3坐標(biāo)系統(tǒng) 4.4時(shí)間系統(tǒng) 5北斗系統(tǒng)空間信號特征 5.1空間信號接口特征 5.2空間信號性能特征 6北斗系統(tǒng)服務(wù)性能特征 6.1用戶使用條件 6.2服務(wù)精度 6.3服務(wù)可用性 6.4兼容與互操作 7北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號性能指標(biāo) 7.1空間信號覆蓋范圍指標(biāo) 7.2空間信號精度指標(biāo) 7.3空間信號連續(xù)性指標(biāo) 7.5驗(yàn)證方法 8北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能指標(biāo) 8.1服務(wù)精度指標(biāo) 8.2服務(wù)可用性指標(biāo) 8.3驗(yàn)證方法 ⅠGB／T39473—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中央軍委裝備發(fā)展部提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC544)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國衛(wèi)星導(dǎo)航工程中心、中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：蘇牡丹、龔佩佩、高為廣、鄭恒、王凱、賈小林、胡志剛、耿濤、馮來平、王晉婧、趙齊樂、李軍正、周玉霞、王維嘉、曹坤梅。GB／T39473—20203GEO+3IGSO+24MEO)組成，并視情部署在軌備份衛(wèi)星，可為全球用戶提供導(dǎo)航定位和授時(shí)服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)是指利用北斗系統(tǒng)播發(fā)的公開服務(wù)信號，來確定用戶位置、速度、時(shí)間的無線電導(dǎo)航服務(wù)。北斗系統(tǒng)于2018年12月27日開通全球?qū)Ш蕉ㄎ环?wù)，中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室相繼發(fā)布了系列北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件和公開服務(wù)性能指標(biāo)的承諾性文件。本標(biāo)準(zhǔn)基于這些文件，對北斗系統(tǒng)標(biāo)稱星座的公開服務(wù)信號基本導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)性能進(jìn)行了規(guī)定。Ⅱ1GB／T39473—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)給出了北斗系統(tǒng)概述、北斗系統(tǒng)空間信號特征和北斗系統(tǒng)服務(wù)性能特征，規(guī)定了北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號性能指標(biāo)、北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能指標(biāo)及其驗(yàn)證方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能的監(jiān)測評估、北斗產(chǎn)品功能性能的測試驗(yàn)證等。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(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（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T39267北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語GB/T北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號接口規(guī)范第1部分：公開服務(wù)信號B1CGB/TGB/T北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號接口規(guī)范第3部分：公開服務(wù)信號B1IGB/T北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號接口規(guī)范第4部分：公開服務(wù)信號B3I3術(shù)語和定義、縮略語GB/T39267界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。北斗衛(wèi)星不能播發(fā)“健康”空間信號的事件。注：信號中斷包括信號不播發(fā)、播發(fā)非標(biāo)準(zhǔn)碼以及信號狀態(tài)為“不健康”。在衛(wèi)星信號預(yù)計(jì)將不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能時(shí)，提前發(fā)出通知的衛(wèi)星信號中斷。計(jì)劃中斷之外的由系統(tǒng)故障或維修事件等造成的衛(wèi)星信號中斷。3.2符號和縮略語下列符號和縮略語適用于本文件。2GB／T39473—2020BDS-3G：北斗三號GEO衛(wèi)星(BDS-3GEOsatellite)BDS-3I：北斗三號IGSO衛(wèi)星(BDS-3IGSOsatellite)BDS-3M：北斗三號MEO衛(wèi)星(BDS-3MEOsatellite)ITRF：國際地球參考框架(InternationalTerrestrialReferenceFrame)MEO：中圓地球軌道(MediumEarthOrbit)NTSC：國家授時(shí)中心(NationalTimeServiceCenter)PDOP：位置精度因子(PositionDilutionofPrecision)UTC：協(xié)調(diào)世界時(shí)(CoordinatedUniversalTime)UTCOE：協(xié)調(diào)世界時(shí)偏差誤差(UTCOffsetError)4北斗系統(tǒng)概述北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。北斗系統(tǒng)空間段由3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO衛(wèi)星和24顆MEO衛(wèi)星的標(biāo)稱空間星座和不定數(shù)量北斗系統(tǒng)地面段主要由主控站、時(shí)間同步／注入站和監(jiān)測站等若干地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施等組成。北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗及兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端設(shè)備、3GB／T39473—2020應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。域（簡稱：亞太大部分地區(qū)）提供更優(yōu)的服務(wù)。北斗坐標(biāo)系(BDCS)符合國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)(IERS)規(guī)范的定義，采用2000中國大地坐標(biāo)系(CGCS2000)的參考橢球參數(shù)，對準(zhǔn)于最新的國際地球參考框架(ITRF)。北斗坐標(biāo)系的詳細(xì)定義參見GB/T39414.1—2020。北斗時(shí)(BDT)采用國際單位制(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UTC建立聯(lián)系，BDT與UTC的偏差5北斗系統(tǒng)空間信號特征5.1空間信號接口特征北斗系統(tǒng)提供的四個(gè)公開服務(wù)信號：導(dǎo)航電文類型的對應(yīng)關(guān)系見表1。表1北斗系統(tǒng)在軌工作衛(wèi)星類型、播發(fā)信號及導(dǎo)航電文類型的對應(yīng)關(guān)系衛(wèi)星類型播發(fā)信號導(dǎo)航電文類型BDS-3GBDS-3MBDS-3IB1CB-CNAV1B2aB-CNAV2４GB／T39473—2020根據(jù)信息速率和結(jié)構(gòu)不同和信號的導(dǎo)航電文分為導(dǎo)航電文和導(dǎo)航電文。導(dǎo)航—的規(guī)定。的規(guī)定。的相關(guān)規(guī)定。導(dǎo)航電文信息主要包含：-時(shí)間同步參數(shù)；北斗系統(tǒng)空間信號包含三種狀態(tài)，具體含義分別是：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的服務(wù)性能僅適用于“健康”狀態(tài)的空間信號。用戶要確定北斗衛(wèi)星播發(fā)的空間信號狀態(tài)，應(yīng)正確接收導(dǎo)航信號，并成功通過校驗(yàn)。5GB／T39473—2020表2空間信號健康狀態(tài)及相關(guān)標(biāo)識的關(guān)系空間信號健康狀態(tài)信號與電文類型的健康標(biāo)識B1I-(D1或D2)B3I-(D1或D2)B1C-(B-CNAV1)B2a-(B-CNAV2)SatH1HSSIFDIF健康0000不健康1任意值10/110/10/1邊緣無此狀態(tài)0015.2空間信號性能特征北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號覆蓋范圍用單星覆蓋范圍表示。單星覆蓋范圍是指從衛(wèi)星軌道位置可5.2.2空間信號精度空間信號測距誤差(SISRE)采用瞬時(shí)SISRE的均方根誤差(RMS)的統(tǒng)計(jì)值表示。瞬時(shí)SISRE是指在不包含用戶接收機(jī)鐘差和測量誤差的情況下，觀測衛(wèi)星空間信號所得到的實(shí)際測量值與采用導(dǎo)航電文參數(shù)所得到的偽距值之差。瞬時(shí)SISRE僅考慮與北斗空間段和地面控制段相關(guān)的誤差（不包括電離層延遲誤差、對流層延遲誤差、多徑及接收機(jī)噪聲等與用戶段相關(guān)的誤差）。5.2.2.2空間信號測距變化率誤差空間信號測距誤差對時(shí)間的一階導(dǎo)數(shù)，用該誤差的RMS表征。5.2.2.3空間信號測距二階變化率誤差空間信號測距誤差對時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)，用該誤差的RMS表征。5.2.2.4協(xié)調(diào)世界時(shí)偏差誤差95%5.2.3空間信號連續(xù)性一個(gè)“健康”狀態(tài)的公開服務(wù)空間信號能在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)不發(fā)生非計(jì)劃中斷而持續(xù)工作的概率。提前發(fā)出通知的計(jì)劃中斷不會(huì)影響連續(xù)性。6GB／T39473—20205.2.4空間信號可用性北斗星座中規(guī)定軌道位置上的衛(wèi)星提供“健康”狀態(tài)的空間信號的概率?？捎眯杂?jì)算包含計(jì)劃中斷和非計(jì)劃中斷。6北斗系統(tǒng)服務(wù)性能特征6.1用戶使用條件使用本標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)航定位和授時(shí)等性能指標(biāo)的用戶，應(yīng)滿足下列基本條件：處理公開服務(wù)信號，進(jìn)行導(dǎo)航定位或授時(shí)解算；c6.2服務(wù)精度服務(wù)精度包括定位精度和授時(shí)精度：度和垂直定位精度；6.3服務(wù)可用性服務(wù)可用性指可服務(wù)時(shí)間與期望服務(wù)時(shí)間之比?？煞?wù)時(shí)間是指在給定區(qū)域內(nèi)服務(wù)指標(biāo)滿足規(guī)定性能標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間，包括位置精度衰減因子(PDOP)可用性和定位服務(wù)可用性。PDOP可用性指規(guī)定時(shí)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(shí)間百分比。定位服務(wù)可用性指規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下、規(guī)定服務(wù)區(qū)內(nèi)，水平和垂直定位誤差滿足精度限值要求的時(shí)間百分比。6.4兼容與互操作北斗系統(tǒng)可與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)實(shí)現(xiàn)兼容與互操作，具體表現(xiàn)為：產(chǎn)生有害干擾，可實(shí)現(xiàn)射頻兼容。加復(fù)雜性和用戶成本，北斗與其他GNSS系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)互操作。斗坐標(biāo)系與國際地球參考框架(ITRF)保持一致。7GB／T39473—20207北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號性能指標(biāo)7.1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（單星）覆蓋范圍指標(biāo)如表3所示。表3北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號（單星）覆蓋范圍指標(biāo)衛(wèi)星類型覆蓋范圍指標(biāo)GEO、IGSO、MEO7.2空間信號精度指標(biāo)北斗系統(tǒng)公開服務(wù)SISRE的指標(biāo)如表4所示。IRE信號類型RMS約束條件SISRE≤1.0m任意衛(wèi)星(GEO、IGSO、MEO)公開服務(wù)健康空間信號；包含衛(wèi)星鐘差、星歷和TGD誤差；不包括單頻電離層延遲誤差；不包括傳輸誤差和用戶段誤差；SISRE≤0.6m7.2.2SISRRE指標(biāo)北斗系統(tǒng)公開服務(wù)SISRRE的指標(biāo)如表5所示。IRRE信號類型RMS約束條件任意衛(wèi)星(GEO、IGSO、MEO)公開服務(wù)健康空間信號；不包括單頻電離層延遲誤差；不包括導(dǎo)航數(shù)據(jù)切換帶來的偽距階跳對SISRRE的影響7.2.3SISRAE指標(biāo)北斗系統(tǒng)公開服務(wù)SISRAE的指標(biāo)如表6所示。8GB／T39473—2020IRAE信號類型RMS約束條件2任意衛(wèi)星(GEO、IGSO、MEO)公開服務(wù)健康空間信號；不包括單頻電離層延遲誤差；不包括導(dǎo)航數(shù)據(jù)切換帶來的偽距階跳對SISRAE的影響7.2.4空間信號UTCOE指標(biāo)北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號UTCOE的指標(biāo)如表7所示。UTCOE信號類型約束條件UTCOE≤40ns任意衛(wèi)星(GEO、IGSO、MEO)公開服務(wù)健康空間信號；不包括傳輸誤差和用戶段誤差7.3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8所示。表8北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號連續(xù)性指標(biāo)衛(wèi)星類型指標(biāo)約束條件GEO假設(shè)每個(gè)小時(shí)開始時(shí)空間信號可用；統(tǒng)計(jì)所有同類在軌運(yùn)行衛(wèi)星的年統(tǒng)計(jì)值IGSOMEO7.4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9所示。表9北斗系統(tǒng)公開服務(wù)空間信號可用性指標(biāo)衛(wèi)星類型指標(biāo)約束條件GEO≥0.98統(tǒng)計(jì)所有同類在軌運(yùn)行衛(wèi)星的年統(tǒng)計(jì)值IGSO≥0.98≥0.98MEO≥0.98≥0.989GB／T39473—20207.5驗(yàn)證方法7.5.3空間信號連續(xù)性按照GB/T39398—2020的7.7執(zhí)行。7.5.4空間信號可用性按照GB/T39398—2020的7.8執(zhí)行。8北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能指標(biāo)8.1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)定位精度指標(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)定位精度指標(biāo)信號類型約束條件全球B1I、B3I任意單頻、雙頻水平方向≤10m滿足用戶使用條件的用戶，使用健康的衛(wèi)星信號進(jìn)行解算；不包括傳輸誤差和用戶段誤差垂直方向≤10m亞太大部分地區(qū)B1I、B3I任意單頻、雙頻水平方向≤5m滿足用戶使用條件的用戶，使用健康的衛(wèi)星信號進(jìn)行解算；不包括傳輸誤差和用戶段誤差垂直方向≤5m全球B1C、B2a任意單頻、雙頻水平方向≤10m滿足用戶使用條件的用戶，使用健康的衛(wèi)星信號進(jìn)行解算；不包括傳輸誤差和用戶段誤差垂直方向≤10m北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)授時(shí)精度指標(biāo)如表11所示。表11北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū)內(nèi)公開服務(wù)授時(shí)精度指標(biāo)信號類型約束條件全球B1I、B3I任意單頻、雙頻≤20ns滿足用戶使用條件的用戶，使用健康的衛(wèi)星信