北斗卫星导航系统的广域差分与完好性服务

卫星导航是运动载体通过接收导航卫星发送的导航信号，以导航卫星作为动态已知点，实时地测定自身的位置和速度，进而实现导航的过程。卫星导航的基本功能就是向各类用户(静止的或运动的)实时提供准确、连续的位置、速度和时间信息。

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施，所以我国很重视卫星导航系统的建设，已经制定了“三步走”发展战略。第一步是北斗导航试验系统建成运行;第二步是2012年前建成区域性无源卫星导航系统;第三步是2020年前建成全球性无源卫星导航系统。

目前正在建设区域性无源卫星导航系统。该系统融卫星导航与广域差分为一体，向用户实时播发卫星导航信息、广域差分改正信息及完好性信息等。导航信息可为用户提供基本的导航定位服务;广域增强信息根据用户的不同等级，可为用户提供更高精度的定位精度，改善区域的导航性能，为所覆盖区域导航用户提供全天候、高性能的导航定位服务。完好性信息可为用户提供区域导航系统的可用性信息，当系统不可用或导航精度降低时，及时向用户告警。

北斗导航定位增强系统主要包括三部分：空间部分、地面部分和用户部分。空间部分由携带导航转发器的地球静止轨道(GEO)卫星组成。地面部分由若干参考站和主控站组成。北斗导航定位增强系统具有三种功能，即地球静止卫星(GEO)测距功能、完好性监测功能和广域差分功能。测距功能就是GEO卫星发射似GPS信号，把GEO卫星作为附加的导航星，增强卫星导航的可用性。地面完好性广播(GIB)功能可为用户提供完好性信息，因此，具有完好性监测的卫星导航系统可用性将满足所有飞行阶段直至I类精密进场的RNP完好性要求。采用GIB方法增强后，只需4颗可见卫星，而不是6颗具有良好几何配置的可见卫星就可确定出超差卫星。测距和完善性服务将在GEO导航转发器的整个地迹范围内提供服务，差分修正服务只能对应地面监测台网的地区范围内提供服务。

参考站采集导航卫星和GEO卫星的距离和(或)相位数据，并传送至主站，在主站计算差分改正数，利用参考站的测量残差确定导航卫星和GEO卫星的完好性。GEO卫星携带的导航转发器向用户播发参考站得到的卫星改正数据和完好性信息，并发射导航卫星测距信号和导航电文，GEO卫星的作用犹如又一颗导航卫星。地面部分还包括GEO卫星跟踪站、主控站和数据发送站。用户部分是指用户接收机，这种接收机与普通的导航卫星接收机兼容，既能接收GEO卫星发射的信号，也能接收导航卫星信号。