地面增强服务系统技术方案

柳州市北斗卫星地面增强服务系统

技术方案

上海北斗卫星导航平台有限公司

2013年10月

目 录

第1章 项目概述 1.1 项目背景 1.2 建设原则 1.3 建设依据 1.4 建设目标 1.5 建设内容 第2章 项目建设必要性 2.1 国家战略安全领域的需要 2.2 提高北斗系统竞争力的需要 2.3 国家北斗地基增强系统的需要 2.4 推动卫星导航产业化发展的需要 第3章 系统总体设计 3.1 设计依据 3.2 系统性能指标 3.3 系统结构设计 3.4 系统工作流程 3.4.1 系统内部数据流 3.4.2 系统外部数据流 3.5 系统软件设计 3.5.1 软件功能特色 3.5.2 软件可拓展性 3.6 参考站分布设计

3.6.1 参考站分布设计原则 3.6.2 柳州市自然地理概况 3.6.3 参考站分布设计 第4章 项目建设内容 4.1 参考站网系统 4.1.1 系统功能 4.1.2 系统构成 4.1.3 选址设计 4.1.4 基准站接收机 4.1.5 接收机天线与馈线 4.1.6 安全防护监控设备 4.1.7 电源保障 4.1.8 观测墩建设 4.1.9 防雷工程 4.1.10 电涌防护

4.1.11 基建施工 4.2 控制中心系统 4.2.1 功能分析与设计 4.2.2 数据结构分析与设计 4.2.3 数据中心设计 4.3 通讯系统 4.3.1 设计原则 4.3.2 功能实现及设计 4.3.3 通讯协议设计 4.4 用户终端及使用流程 4.4.1 用户终端 4.4.2 用户使用流程 第5章 项目实施进度计划 第6章 经费预算 6.1 费用说明 6.2 费用预算 第7章 项目建设成效 7.1 经济效益预测 7.2 项目社会效益 7.3 系统服务类别

第1章项目概述

1.1项目背景

全球卫星导航系统（GNSS，即Global Navigation Satellite System）是全球所有卫星导航系统及其增强系统的总称，GNSS可为用户提供高精度、全天时、全天候的导航定位和授时服务，是最重要的时空基准信息资源之一。GNSS包含全球系统、区域系统、天基增强系统和地面增强系统。目前，GNSS包含美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass(北斗)，全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上。

发展以北斗卫星导航系统为核心的卫星应用服务产业已经成为国家战略，卫星导航系统是国家时空基准领域的重要基础设施，是现代军事装备及信息化条件下立体作战指挥的重要依托和影响战争胜败的关键因素，是社会信息化的重要支撑和国家经济社会安全运行的重要保障，对加快经济发展方式转变、推动产业结构升级、提高生产安全效率都意义重大。

为了构建自主、安全、高效的卫星导航系统，国家投入巨资启动了国家卫星导航应用平战结合重大工程，建成了北斗卫星导航系统的基本框架。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号）中明确指出，

“积极推进空间基础设施建设，促进卫星及其应用产业发展”。发展北斗卫星导航产业已经纳入国家发展战略，为北斗推广提供了坚实的政策保障。

国防是当前北斗卫星应用推广的重点领域。2009年12月，胡锦涛主席签署《中国人民解放军标准时间管理规定》，要求自2010年6月1日起中国人民解放军将全部采用基于北斗卫星导航系统的标准时间。这不仅标志着北斗卫星导航系统的相关技术已经完全成熟，同时也明确表达了国家层面对加速推广北斗卫星导航系统的信心和决心。

除了军事应用，卫星定位在专业市场中还有多种行业应用，这些行业应用最大共性就是对行业的深刻理解。厂商需要定制接收机的软硬件来满足行业的不同需求。国内接收机厂商将比外资企业具有更多的本地优势，而且这一优势会随着北斗系统的成熟越来越明显。

在民用领域，根据国务院和中央军委“关于加快北斗卫星导航系统的应用发展，为国家经济建设提供信息化服务”的指示精神和战略意图，近年来各级政府先后在水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等一些关系国计民生的重点领域上马了一批北斗卫星导航系统应用示范项目，产生了显著的经济效益和社会效益。

今后3~5年将是卫星导航产业发生根本性演变的关键转折期，用户数量和产业规模将发生巨大变化。承接国家重大专项、结合省市推动发展已经成为北斗应用的明确思路，国家北斗发展战略明确，批准实施第二代卫星导航系统重大专项，在政策扶持、资金投入和组织管理等方面予以有力支持，凸显了其国家行为。

2012年12月27日起，北斗卫星导航系统正式提供区域服务，目前在轨卫星和地面系统工作稳定，通过各类用户终端测试和评估，系统服务性能均满足设计指标要求。我国北斗导航试验系统已应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域。在稳步推进北斗卫星导航系统建设的同时，我国高度重视北斗卫星导航系统的应用推广和产业化工作，积极完善产业支撑、推广和保障体系，加强市场开拓和推广应用，强化产业支撑和应用基础建设，为北斗卫星导航系统充分发挥应用效益，更好服务于经济社会发展奠定基础。

地面增强系统都是通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地面增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使卫星导航仪的定位精度提高到米级以内，使原本无法应用卫星导航系统的特殊高要求领域如对车辆进行基于车道的管理，对特殊人群进行精确区域的进入等精细化管理可以有效应用，对于导航产业发展具有重要的推进作用。

地面增强系统是卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技多方位、深度结晶的产物。地面增强系统由基准站网、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用网络。

北斗卫星地面增强服务系统是数字城市空间数据基础设施之一，它是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。

随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、智慧城市、智慧省区和数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此发展地面增强系统的紧迫性和必要性越来越突出。

1.2建设原则

柳州市北斗卫星地面增强服务系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。

（1）军民两用、平战结合

要求系统具备高稳定性、高可靠性、高健壮性和高安全性，充分考虑军民两用的特点，提供军队和民用各类产品，非战时完全可以满足民用对定位、导航的精度要求；在战时、非常时期，全力支持国家需要。

（2）总体规划、分步实施

系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。

充分利用项目一阶段工程的试验论证成果，调整和修改总体建设规划和设计，以确保项目二阶段工程的成功建设。

（3）开放性、兼容性

系统应具有充分的开放能力，以满足网间互联、多星兼容、多解算产品集成、多通讯模式集成和各类终端的兼容要求。

1.3建设依据

?《关于加速推进北斗导航系统应用的有关工作通知》2005年，国家发改委、国防科工委

?《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》2006年，国务院 ?《促进卫星应用产业发展的若干意见的通知》2007年，国家发改委、国防科工委

?《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》2008年，国家工信部 ?《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》2009年，国务院 ?《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》2010年，国务院

1.4建设目标

按照优势互补、集约建设、资源共享原则，依托现有的资源，加强系统升级改造，逐步建立以北斗为主体、统一的多系统、高精度GNSS地基增强系统网络。

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