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书书书犐犆犛４９．０２０犞０４!#$%&’’()*犌犅／犜３９４１４．３—２０２０!#$%&’()*+,-./01３23：4567+,犅１犐犐狀狋犲狉犳犪犮犲狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉狊犻犵狀犪犾犻狀狊狆犪犮犲狅犳犅犲犻犇狅狌狀犪狏犻犵犪狋犻狅狀狊犪狋犲犾犾犻狋犲狊狔狊狋犲犿—犘犪狉狋３：犗狆犲狀狊犲狉狏犻犮犲狊犻犵狀犪犾犅１犐２０２０１１１９89２０２１０６０１:;’(+,-./012’()*3/045689目 次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………１ 范围１………………………………………………………………………………………………………２ 规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３ 术语和定义、缩略语１……………………………………………………………………………………… ３．１ 术语和定义１………………………………………………………………………………………… ３．２ 缩略语１………………………………………………………………………………………………４ 北斗系统概述２…………………………………………………………………………………………… ４．１ 空间星座２…………………………………………………………………………………………… ４．２ 坐标系统２…………………………………………………………………………………………… ４．３ 时间系统３……………………………………………………………………………………………５ 信号规范３………………………………………………………………………………………………… ５．１ 信号结构３…………………………………………………………………………………………… ５．２ 信号特性３…………………………………………………………………………………………… ５．３ 测距码特性４…………………………………………………………………………………………６ 导航电文７………………………………………………………………………………………………… ６．１ 导航电文概述７……………………………………………………………………………………… ６．２ Ｄ１导航电文１１……………………………………………………………………………………… ６．３ Ｄ２导航电文３０………………………………………………………………………………………７ 符合性验证方法５３………………………………………………………………………………………… ７．１ 概述５３………………………………………………………………………………………………… ７．２ 信号特性验证方法５４………………………………………………………………………………… ７．３ 测距码特性验证方法５４……………………………………………………………………………… ７．４ 导航电文结构验证方法５４…………………………………………………………………………… ７．５ 导航电文参数算法验证方法５４………………………………………………………………………犌犅／犜３９４１４．３—２０２０前 言ＧＢ／Ｔ３９４１４《北斗卫星导航系统空间信号接口规范》分为４个部分：———第１部分：公开服务信号Ｂ１Ｃ；———第２部分：公开服务信号Ｂ２ａ；———第３部分：公开服务信号Ｂ１Ｉ；———第４部分：公开服务信号Ｂ３Ｉ。本部分为ＧＢ／Ｔ３９４１４的第３部分。本部分按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９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（ＳＡＣ／ＴＣ５４４）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、高为广、卢軻、吴海玲、阮航、王维嘉、刘旭楠、高扬、刘栋梁、陈颖、于潇、麻智超、董海青、李光。Ⅰ犌犅／犜３９４１４．３—２０２０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。北斗卫星导航系统目前已发布的公开服务信号包括Ｂ１Ｉ、Ｂ２Ｉ、Ｂ３Ｉ、Ｂ１Ｃ和Ｂ２ａ。其中，Ｂ１Ｉ、Ｂ３Ｉ信号在北斗二号和北斗三号的中圆地球轨道（ＭＥＯ）卫星、倾斜地球同步轨道（ＩＧＳＯ）卫星和地球静止轨道（ＧＥＯ）卫星上播发，提供公开服务；Ｂ２Ｉ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Ｂ２ａ信号取代；Ｂ１Ｃ、Ｂ２ａ信号在北斗三号中圆地球轨道（ＭＥＯ）卫星和倾斜地球同步轨道（ＩＧＳＯ）卫星上播发，提供公开服务。ＧＢ／Ｔ３９４１４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Ｂ１Ｉ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。Ⅱ犌犅／犜３９４１４．３—２０２０北斗卫星导航系统空间信号接口规范第３部分：公开服务信号犅１犐１ 范围ＧＢ／Ｔ３９４１４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Ｂ１Ｉ的信号特性及导航电文结构。本部分适用于使用Ｂ１Ｉ信号的卫星导航产品的研制、生产和检验。２ 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。ＧＢ／Ｔ３９２６７ 北斗卫星导航术语３ 术语和定义、缩略语３．１ 术语和定义ＧＢ／Ｔ３９２６７界定的术语和定义适用于本文件。３．２ 缩略语下列缩略语适用于本文件。ＡＯＤＣ：时钟数据龄期（ＡｇｅｏｆＤａｔａ，Ｃｌｏｃｋ）ＡＯＤＥ：星历数据龄期（ＡｇｅｏｆＤａｔａ，Ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）ＢＤＣＳ：北斗坐标系（ＢｅｉＤｏｕＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＳｙｓｔｅｍ）ＢＤＳ：北斗卫星导航系统（ＢｅｉＤｏｕＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）ＢＰＳＫ：二进制相移键控（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）ＣＤＭＡ：码分多址（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）ＣＧＣＳ２０００：２０００中国大地坐标系（ＣｈｉｎａＧｅｏｄｅｔｉｃＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＳｙｓｔｅｍ２０００）ＧＥＯ：地球静止轨道（ＧｅｏｓｔａｔｉｏｎａｒｙＥａｒｔｈＯｒｂｉｔ）ＧＩＶＥ：格网点电离层垂直延迟改正数误差（ＧｒｉｄｐｏｉｎｔＩｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃＶｅｒｔｉｃａｌｄｅｌａｙＥｒｒｏｒ）ＧＩＶＥＩ：格网点电离层垂直延迟改正数误差指数（ＧｒｉｄｐｏｉｎｔＩｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃＶｅｒｔｉｃａｌｄｅｌａｙＥｒｒｏｒＩｎｄｅｘ）ＧＬＯＮＡＳＳ：格洛纳斯卫星导航系统（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）ＧＰＳ：全球定位系统（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）ＩＥＲＳ：国际地球自转参考系服务（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥａｒｔｈＲｏｔａｔｉｏｎａｎｄＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｙｓｔｅｍｓＳｅｒｖｉｃｅ）ＩＧＰ：电离层格网点（ＩｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃＧｒｉｄＰｏｉｎｔ）ＩＧＳＯ：倾斜地球同步轨道（ＩｎｃｌｉｎｅｄＧｅｏＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＯｒｂｉｔ）ＩＰＰ：电离层穿刺点（ＩｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃＰｉｅｒｃｅＰｏｉｎｔ）１犌犅／犜３９４１４．３—２０２０ＩＲＭ：ＩＥＲＳ参考子午面（ＩＥＲＳＲｅｆｅｒｅｎｃｅＭｅｒｉｄｉａｎ）ＩＲＰ：ＩＥＲＳ参考极（ＩＥＲＳＲｅｆｅｒｅｎｃｅＰｏｌｅ）ＬＳＢ：最低有效位（ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）ＭＥＯ：中圆地球轨道（ＭｅｄｉｕｍＥａｒｔｈＯｒｂｉｔ）ＭＳＢ：最高有效位（ＭｏｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）ＮＴＳＣ：国家授时中心（ＮａｔｉｏｎａｌＴｉｍｅＳｅｒｖｉｃｅＣｅｎｔｅｒ）ＲＨＣＰ：右旋圆极化（ＲｉｇｈｔＨａｎｄＣｉｒｃｕｌａｒＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）ＲＵＲＡ：区域用户距离精度（ＲｅｇｉｏｎａｌＵｓｅｒＲａｎｇｅＡｃｃｕｒａｃｙ）ＲＵＲＡＩ：区域用户距离精度指数（ＲｅｇｉｏｎａｌＵｓｅｒＲａｎｇｅＡｃｃｕｒａｃｙＩｎｄｅｘ）ＳＯＷ：周内秒计数（ＳｅｃｏｎｄｓｏｆＷｅｅｋ）ＵＤＲＥ：用户差分距离误差（ＵｓｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＲａｎｇｅＥｒｒｏｒ）ＵＤＲＥＩ：用户差分距离误差指数（ＵｓｅｒＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＲａｎｇｅＥｒｒｏｒＩｎｄｅｘ）ＵＲＡ：用户距离精度（ＵｓｅｒＲａｎｇｅＡｃｃｕｒａｃｙ）ＵＲＡＩ：用户距离精度指数（ＵｓｅｒＲａｎｇｅＡｃｃｕｒａｃｙＩｎｄｅｘ）ＷＮ：整周计数（ＷｅｅｋＮｕｍｂｅｒ）４ 北斗系统概述４．１ 空间星座北斗全球系统标称空间星座由３颗ＧＥＯ卫星、３颗ＩＧＳＯ卫星和２４颗ＭＥＯ卫星组成，并视情部署在轨备份卫星。ＧＥＯ卫星轨道高度３５７８６ｋｍ，分别定点于东经８０°、１１０．５°和１４０°；ＩＧＳＯ卫星轨道高度３５７８６ｋｍ，轨道倾角５５°；ＭＥＯ卫星轨道高度２１５２８ｋｍ，轨道倾角５５°。４．２ 坐标系统北斗系统采用北斗坐标系（ＢＤＣＳ）。北斗坐标系的定义符合ＩＥＲＳ规范，与２０００中国大地坐标系（ＣＧＣＳ２０００）定义一致（具有完全相同的参考椭球参数），具体定义如下：ａ） 原点、轴向及尺度定义：———原点位于地球质心；———犣轴指向ＩＥＲＳ定义的参考极（ＩＲＰ）方向；———犡轴为ＩＥＲＳ定义的参考子午面（ＩＲＭ）与通过原点且同犣轴正交的赤道面的交线；———犢轴与犣、犡轴构成右手直角坐标系；———长度单位是国际单位制（ＳＩ）米。ｂ）参考椭球定义ＢＤＣＳ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犣轴重合。ＢＤＣＳ参考椭球定义的基本常数见表１。表１ 犅犇犆犛参考椭球定义的基本常数序 号参 数定 义１长半轴ａ＝６３７８１３７．０ｍ２地心引力常数（包含大气层）μ＝３．９８６００４４１８×１０１４ｍ３／ｓ２３扁率ｆ＝１／２９８．２５７２２２１０１４地球自转角速度Ω·ｅ＝７．２９２１１５０×１０－５ｒａｄ／ｓ２犌犅／犜３９４１４．３—２０２０４．３ 时间系统北斗系统的时间基准为北斗时（ＢＤＴ）。ＢＤＴ采用国际单位制（ＳＩ）秒为基本单位连续累计，不闰秒，起始历元为２００６年１月１日协调世界时（ＵＴＣ）００时００分００秒。ＢＤＴ通过ＵＴＣ（ＮＴＳＣ）与国际ＵＴＣ建立联系，ＢＤＴ与国际ＵＴＣ的偏差保持在５０ｎｓ以内（模１ｓ）。ＢＤＴ与ＵＴＣ之间的闰秒信息在导航电文中播报。５ 信号规范５．１ 信号结构Ｂ１Ｉ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（１）：犛犼Ｂ１Ｉ（狋）＝犃Ｂ１Ｉ犆犼Ｂ１Ｉ（狋）犇犼Ｂ１Ｉ（狋）ｃｏｓ（２π犳１狋＋φ犼Ｂ１Ｉ）…………………………（１）式中：犼———卫星编号；犃Ｂ１Ｉ———Ｂ１Ｉ信号振幅；犆Ｂ１Ｉ———Ｂ１Ｉ信号测距码；犇Ｂ１Ｉ———Ｂ１Ｉ信号数据码；犳１———Ｂ１Ｉ信号载波频率；φＢ１Ｉ———Ｂ１Ｉ信号载波初相。５．２ 信号特性５．２．１ 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。Ｂ１Ｉ信号的载波频率为１５６１．０９８ＭＨｚ。５．２．２ 调制方式Ｂ１Ｉ信号采用二进制相移键控（ＢＰＳＫ）调制。５．２．３ 极化方式卫星发射信号为右旋圆极化（ＲＨＣＰ）。５．２．４ 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１０Ｈｚ的三阶锁相环的载波跟踪精度达到０．１ｒａｄ（ＲＭＳ）。５．２．５ 用户接收信号电平当卫星仰角大于５°，在地球表面附近的接收机右旋圆极化天线为０ｄＢｉ增益时，卫星发射的Ｂ１Ｉ信号到达接收机天线输出端的最小功率电平为－１６３ｄＢＷ。５．２．６ 信号复用方式信号复用方式为码分多址（ＣＤＭＡ）。３犌犅／犜３９４１４．３—２０２０５．２．７ 信号带宽Ｂ１Ｉ信号带宽为４．０９２ＭＨｚ（以Ｂ１Ｉ信号载波频率为中心）。５．２．８ 杂散卫星发射的杂散信号不超过－５０ｄＢｃ。５．２．９ 信