北斗导航B2b( 三 )


信息类型30包含整周计数(Week Number,WN),从北斗时的起始历元(2006年1月1日00时00分00秒UTC)开始从零计数,后面依次是钟差参数、B2b信号I支路时延差(TGDB2bI)、电离层参数、北斗时(BDT)与协调世界时(UTC)同步参数(BDT-UTC(CMTC))、地球定向参数(EOP参数)、卫星轨道切向和法向精度(SISAoe)、卫星轨道径向和卫星钟差精度(SISAoc)以及卫星健康状态标识,数值为0时表示该颗卫星提供服务 。
信息类型40主要包含历书信息,BDT-GNSS 时间同步(BGTO)参数用于计算BDT与其他GNSS系统时之间的时间偏差,中等精度历书和简约历书分别包含14个和6个参数,中间是历书参考时刻周计数(WNa)和历书参考时刻(toa) 。
1.2 PPP-B2b信号
PPP-B2b信号包括I支路和Q支路分量,北斗三号前三颗GEO卫星仅播发I支路分量,同样采用BPSK(10)调制,符号速率为1 000 sps,测距码特性与B2b信号相同 。PPP-B2b信号可对BDS、GPS、Galileo和Glonass四大系统提供PPP服务 。基本帧结构如图1所示,播发周期1 s,同步头与B2b相同,预留的6个符号用于标识PPP服务的状态,最高位为0时表示该星PPP服务可用,其他符号位含义预留 。当前有定义的信息类型是1-7,信息类型8-62为预留信息,信息类型63为空信息,当没有可用信息时,系统播发该类型填充空白时段 。
信息类型1播发卫星掩码信息,包括255 bit标识位置,每比特代表一颗卫星,数值为1时代表播发该颗卫星的差分信息 。其中BDS系统有63 bit,GPS系统有37 bit,Galileo系统有37 bit,GLONASS系统有37 bit,有81 bit未被分配,预置为0 。
信息类型2播发轨道改正参数和用户测距精度(User Range Accuracy,URA),按照信息类型1的掩码信息依次播发各卫星的径向、切向、法向纠正和URA,每条信息包含6个卫星的纠正参数 。
信息类型3播发各颗卫星各信号支路的码间偏差改正数 。
信息类型4播发钟差改正信息,包括改正数版本号(IOD Corr)和钟差改正数C0 。将所有信息类型1中掩码为1的卫星按顺序分组,23颗卫星为一组,最多12组(最后一组两颗卫星),通过5 bit的子类型1(SubType1)解出组号,每帧信息依次播发该组23颗卫星的钟差改正值 。
信息类型5播发URA信息,同样对播发差分信息的卫星进行分组,70颗卫星为一组,共4组(最后一组45颗卫星),通过3 bit的子类型2(SubType2)解出组号,每帧信息依次播发70颗卫星的URAI值 。
信息类型6组合播发钟差改正和轨道改正信息,包含信息与信息类型4、2相同,可以自定义钟差改正数对应卫星数量(0~22)和轨道改正数对应卫星数量(0~6),同时可以自定义播发该组卫星差分信息的起始卫星编号,可以与信息类型2、4结合使用 。
信息类型7组合播发钟差改正和轨道改正数,与信息类型6不同的是,每组改正信息与卫星通过Sat Slot对应 。
2卫星信号测试
利用自主研发的接收机在2019年12月30日对天空中的北斗卫星数据进行分析,天线位于中国科学院微电子研究所科研楼的楼顶 。
【北斗导航B2b】2.1 载噪比
统计同一时间段各颗卫星B2b、B1C、B1I、B2a和B3I载噪比情况,计算平均值,结果如表2所示 。
2.2 消息类型
根据上文总结的信息结构对接收的卫星B2b信号电文进行解析,当前B2b信号发送信息类型10、30和40,其中信息类型10和30交替播发,信息类型40每60 s播发一次 。这意味着B2b接收机的冷启动首次定位时间(Time To First Fix,TTFF)可以大幅度缩短,因为一般仅需2 s就可以收齐星历和星钟参数 。
由于PPP-B2b只在GEO卫星上播发,目前只有59号卫星播发该信号 。经过解析,该卫星目前播发的PPP-B2b信息类型包括1、2、3、4、5和63 。当前信息类型63的播发频率最高,其次是信息类型4,平均6 s播发一次 。