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书书书!#!!#$#$#!中华人民共和国国家标准%&!’%!&!!!$#$#北斗卫星导航系统空间信号接口规范第!部分!公开服务信号&%!!()*+,-.*/0*.1,1.-)12(,2+/13(-41(/0-.*2,&*1526(-713-)12(/-)*441)*/8/)*9:-+)!!;0*(/*+71.*/13(-4&%!$#$#&&&发布$#$&#’#&实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目!!次前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!范围!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!规范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#!术语和定义缩略语!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#$!!术语和定义!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#$!缩略语!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%!北斗系统概述!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%$!!空间星座!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%$!坐标系统!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!%$#!时间系统#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!&!信号规范#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!&$!!信号结构#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!&$!信号特性#!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!&$#!测距码特性%!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!’!导航电文(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!’$!!导航电文概述(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!’$!)!导航电文!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!’$#!)导航电文#*!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(!符合性验证方法&(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!($!!概述&(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!($!信号特性验证方法&+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!($#!测距码特性验证方法&+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!($%!导航电文结构验证方法&+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!($&!导航电文参数算法验证方法&+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#!#$#$#%&%&前!!言!!,-#.#/%!%$北斗卫星导航系统空间信号接口规范%分为%个部分&’’’第!部分&公开服务信号-!0(’’’第部分&公开服务信号-1(’’’第#部分&公开服务信号-!2(’’’第%部分&公开服务信号-#2)本部分为,-#.#/%!%的第%部分)本部分按照,-#.!$!’**/给出的规则起草)本部分由中央军委装备发展部提出)本部分由全国北斗卫星导航标准化技术委员会*340#.0&%%+归口)本部分起草单位&中国卫星导航工程中心中国航天标准化研究所北京卫星导航中心中国航天科技集团公司第五研究院中国科学院微小卫星创新研究院中国航天电子技术研究院)本部分主要起草人&宿晨庚阮航高为广卢軻吴海玲王维嘉高扬刘旭楠康登榜曹坤梅麻智超董海青戴永珊)!!!#!#$#$#%&%&引!!言!!北斗卫星导航系统分为北斗一号北斗二号和北斗三号三个建设发展阶段)北斗卫星导航系统现已发布的公开服务信号包括-!2-2-#2-!0和-1)其中,-!2-#2信号在北斗二号和北斗三号的中圆地球轨道*567+卫星倾斜地球同步轨道*2,37+卫星和地球静止轨道*,67+卫星上播发,提供公开服务(-2信号在北斗二号所有卫星上播发,提供公开服务,在北斗三号卫星上将被-1信号取代(-!0-1信号在北斗三号中圆地球轨道*567+卫星和倾斜地球同步轨道*2,37+卫星上播发,提供公开服务),-#.#/%!%的本部分主要定义了北斗系统空间星座和用户终端之间公开服务信号-#2的相关内容,包括空间信号射频特性测距码导航电文结构导航电文参数和用户算法等,可作为北斗卫星导航产品设计研制及应用的重要依据)!!#!#$#$#%&%&北斗卫星导航系统空间信号接口规范第#部分&公开服务信号!$$!范围,-#.#/%!%的本部分规定了北斗卫星导航系统*以下简称北斗系统+空间星座和用户终端之间公开服务信号-#2的信号特性及导航电文结构)本部分适用于使用-#2信号的卫星导航产品的研制生产和检验)%!规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件)凡是不注日期的引用文件,其最新版本*包括所有修改单+适用于本文件),-#.#/’(!北斗卫星导航术语!!术语和定义缩略语!$$!术语和定义,-#.#/’(界定的术语和定义适用于本文件)!$%!缩略语下列缩略语适用于本文件)47)0&时钟数据龄期*489:;)11,0=:?+47)6&星历数据龄期*489:;)11,6@A9B9CDE+-)03&北斗坐标系*-9D):F0::CGDH193IE9B+-)3&北斗卫星导航系统*-9D):FJ1KD81D:H319==D93IE9B+-L3M&二进制相移键控*-DH1CILA1E93AD;M9IDH8+0)54&码分多址*0:G9)DKDED:H5F=D@=949EE+0,03***&***中国大地坐标系*0ADH1,9:G9D0::CGDH193IE9B***+,67&地球静止轨道*,9:E1D:H1CI61CA7CND+,2O6&格网点电离层垂直延迟改正数误差*,CDG@:DH2:H:E@A9CDO9CD1=G9=1I6CC:C+,2O62&格网点电离层垂直延迟改正数误差指数*,CDG@:DH2:H:E@A9CDO9CD1=G9=1I6CC:C2HG9P+,Q7J433&格洛纳斯卫星导航系统*,=:N1=J1KD81D:H319==D93IE9B+,L3&全球定位系统*,=:N1=L:EDD:HDH83IE9B+26R3&国际地球自转参考系服务*2H9CH1D:H1=61CAR:1D:H1HGR9;9C9H93IE9BE39CKD9+2,L&电离层格网点*2:H:E@A9CD,CDGL:DH+2,37&倾斜地球同步轨道*2H=DH9G,9:3IHAC:H:FE7CND+2LL&电离层穿刺点*2:H:E@A9CDLD9C9L:DH+2R5&26R3参考子午面*26R3R9;9C9H959CDGD1H+!!!#!#$#$#%&%&2RL&26R3参考极*26R3R9;9C9H9L:=9+Q3-&最低有效位*Q91E3D8HD;D1H-D+567&中圆地球轨道*59GDFB61CA7CND+53-&最高有效位*5:E3D8HD;D1H-D+J.30&国家授时中心*J1D:H1=.DB939CKD909H9C+RS0L&右旋圆极化*RD8ATS1HG0DCF=1CL:=1CDU1D:H+RVR4&区域用户距离精度*R98D:H1=VE9CR1H894FC1I+RVR42&区域用户距离精度指数*R98D:H1=VE9CR1H894FC1I2HG9P+37W&周内秒计数*39:HGE:;W99?+V)R6&用户差分距离误差*VE9C)D;;9C9HD1=R1H896CC:C+V)R62&用户差分距离误差指数*VE9C)D;;9C9HD1=R1H896CC:C2HG9P+VR4&用户距离精度*VE9CR1H894FC1I+VR42&用户距离精度指数*VE9CR1H894FC1I2HG9P+WJ&整周计数*W99?JFBN9C+#!北斗系统概述#$$!空间星座北斗全球系统标称空间星座由#颗,67卫星#颗2,37卫星和%颗567卫星组成,并视情部署在轨备份卫星),67卫星轨道高度#&(+’?B,分别定点于东经+*X!!*$&X和!%*X(2,37卫星轨道高度#&(+’?B,轨道倾角&&X(567卫星轨道高度!&+?B,轨道倾角&&X)#$%!坐标系统北斗系统采用北斗坐标系*-)03+)北斗坐标系的定义符合26R3规范,与***中国大地坐标系*0,03***+定义一致*具有完全相同的参考椭球参数+,具体定义如下&1+!原点轴向及尺度定义’’’原点位于地球质心(’’’!轴指向26R3定义的参考极*2RL+方向(’’’轴为26R3定义的参考子午面*2R5+与通过原点且同!轴正交的赤道面的交线(’’’#轴与!轴构成右手直角坐标系(’’’长度单位是国际单位制*32+米)N+!参考椭球定义-)03参考椭球的几何中心与地球质心重合,参考椭球的旋转轴与!轴重合)-)03参考椭球定义的基本常数见表!)表$!%&’参考椭球定义的基本常数序号参数定义!长半轴1Y’#(+!#($*B地心引力常数*包含大气层+!Y#$/+’**%%!+Z!*!%B##E#扁率$Y!#/+$&(!*!%地球自转角速度[#9Y($/!!&*Z!*\&C1G#E!!#!#$#$#%&%&#$!!时间系统北斗系统的时间基准为北斗时*-).+)-).采用国际单位制*32+秒为基本单位连续累计,不闰秒,起始历元为**’年!月!日协调世界时*V.0+**时**分**秒)-).通过V.0*J.30+与国际V.0建立联系,-).与国际V.0的偏差保持在&*HE以内*模!E+)-).与V.0之间的闰秒信息在导航电文中播报)’!信号规范’$$!信号结构-#2信号由-测距码]导航电文.调制在载波上构成,其信号表达式见公式*!+&%&-#2*’+()-#2*&-#2*’++&-#2*’+:E*$$#’,&-#2+!!!!!!!!*!+!!式中&&’’’卫星编号()-#2’’’-#2信号振幅(*-#2’’’-#2信号测距码(+-#2’’’-#2信号数据码($#’’’-#2信号载波频率(-#2’’’-#2信号载波初相)’$%!信号特性’$%$$!载波频率同一颗卫星发射的导航信号的载波频率在卫星上由共同的基准时钟源产生)-#2信号的载波频率为!’+$&*5SU)’$%$%!调制方式-#2信号采用二进制相移键控*-L3M+调制)’$%$!!极化方式卫星发射信号为右旋圆极化*RS0L+)’$%$#!载波相位噪声未调制载波的相位噪声谱密度应满足单边噪声带宽为!*SU的三阶锁相环的载波跟踪精度达到*$!C1G*R53+)’$%$’!用户接收信号电平当卫星仰角大于&X,在地球表面附近的接收机右旋圆极化天线为*G-D增益时,卫星发射的-#2信号到达接收机天线输出端的最小功率电平为\!’#G-W)’$%$(!信号复用方式信号复用方式为码分多址*0)54+)#!!#!#$#$#%&%&’$%$)!信号带宽-#2信号带宽为*$%’5SU*以-#2信号载波频率为中心+)’$%$*!杂散卫星发射的杂散信号不超过\&*G-)’$%$!信号相关性-!2-2和-#2信号的测距码相位差随机抖动小于!HE*!%+)-#2信号载波与其载波上所调制的测距码间起始相位差随机抖动小于#X*!%+*相对于载波+)’$%$$&!星上设备时延星上设备时延是指卫星信号从星载频