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      GNSS技術干貨-SBAS介紹與模擬仿真測試方法

      發表日期:2023/08/29 瀏覽次數:

      什么是SBAS?


      SBAS(Satellite-Based Augmentation System)常譯作星基增強系統。SBAS是一個由地面和空間衛星共同組成的區域系統,利用地球同步軌道衛星GEO播發差分改正信息,致力于提高GNSS數據的準確性和可靠性。


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      SBAS 怎么工作的?


      SBAS使用地面固定的基準站內GNSS接收機實時監控并計算由大氣層,電離層,衛星軌道誤差和鐘差引起的GNSS定位誤差。經由統一的數據中心處理后再將計算后的大氣延遲模型,區域電離層延遲模型,衛星星歷改正數,衛星鐘鐘差改正數等發送到地球軌道靜止衛星(GEO),再向整個地區廣播。利用SBAS能校正GNSS接收機并獲得更準確更可靠定位性能。


      GNSS通常精確到大約15-10米。接收機同時接收GNSS 和SBAS信號,用戶可以達到3米或更高的精度。

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      SBAS覆蓋的區域?


      如前面提到SBAS使用GEO衛星轉發改正數據。GEO衛星特點就是與地球自轉同步固定地在某區域上空服務。SBAS具有的高精度,低成本,廣覆蓋的特點使得世界各國都在發展本國區域內的星基增強技術。

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      WAAS --> 美國,加拿大,墨西哥

      (Wide Area Augmentation System)


      EGNOS --> 歐盟

      (European Geostationary Navigation Overlay Service) 


      MSAS --> 日本

      (Multi-Functional Satellite Augmentation System)


      GAGAN --> 印度

      (GPS-Aided GEO Augmented Navigation)


      以及一些仍在計劃或試驗中系統

      SDCM --> 俄羅斯

      KASS --> 韓國


      中國的SBAS系統在官方網站上查詢到狀態是:在軌測試

               

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      WAAS系統


      由美國聯邦航空管理局(FAA)和運輸部(DOT)共同主持建立的WAAS系統,旨在提高航空飛行器使用GPS導航的準確性,完整性和可用性以符合FAA的航空導航要求。WAAS可以校正GPS的電離層延遲誤差,衛星軌道誤差,衛星鐘差以及每顆衛星健康狀況等重要完整性信息。


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      WAAS目前(2022-02)由38個地面基準站,3個控制中心,3顆GEO衛星和6個數據上傳系統組成。該GEO衛星同樣是使用L1 1575.42MHz 作為載波調制C/A碼,將差分改正信息等作為導航電文播發送給用戶。


      這樣的好處是WAAS 發射信號與GPS衛星信號相同,接收機無需增加額外硬件成本,同時利用了GEO衛星的優勢覆蓋面廣,持續“靜止”在當地上空工作。GEO衛星也可以算一顆GPS衛星參與定位提升可見衛星數量,提高導航精度和可靠性。采用衛星單向廣播模式,因此這個改正信息對用戶來說是免費獲得。

              

       

      GSS7000如何設置播發SBAS ?


      目前GSS7000已經支持的公開SBAS包括:WAAS,EGNOS,MSAS,GAGAN

      下面以測試美國WAAS為例,


      1,在信號選擇Antenna Signal type 處必須同時勾上GPS + WAAS
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      2,將測試的經緯度改在美國位置(例如N27,W113)

               

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      3, 運行場景即可,此時GSS7000就仿真了該位置收到的GPS+WAAS信號。在PosApp軟件界面Ground Track 還能看到當前仿真的兩顆WAAS 衛星W1/W2

               

      最后留一個問題,星基增強解決了廣域的差分改正必然會損失局部特定區域的性能。這時是不是該有一種叫地基增強的系統來彌補不足?


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