GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品編碼規(guī)范編制說(shuō)明

1理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)衛(wèi)星應(yīng)用分技術(shù)委員會(huì)歸口，由中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院與之相比，決定用戶安全性能的導(dǎo)航系統(tǒng)完好性問(wèn)題日益凸顯。目前民航系統(tǒng)將衛(wèi)星導(dǎo)航作為飛機(jī)導(dǎo)航的輔助手段而不是單一的主控手段，從用戶安全的角監(jiān)測(cè)發(fā)展提供了良好契機(jī)。GPS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、研發(fā)、建設(shè)系統(tǒng)本身時(shí)主要考慮導(dǎo)致系統(tǒng)還不能滿足高安全性能要求的需要。為保證系統(tǒng)完整，當(dāng)發(fā)展GPS增2一些經(jīng)驗(yàn)，特別將衛(wèi)星定位系統(tǒng)完好性作為一個(gè)明確的概念重點(diǎn)推出，創(chuàng)造一些系統(tǒng)完好性監(jiān)測(cè)的指標(biāo)、概念、定義以及新的說(shuō)法，提出了全球完好性系統(tǒng)目前，國(guó)內(nèi)外GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的完好性監(jiān)測(cè)研究雖然逐步深化完善，但無(wú)論是在系統(tǒng)建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，還是算法研究、用戶應(yīng)用模式等方面，仍然為實(shí)現(xiàn)GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用，本文件制定GNSS衛(wèi)星系統(tǒng)級(jí)完好性產(chǎn)品文件格式和播發(fā)規(guī)程，以此促進(jìn)和支撐完好性產(chǎn)品的操作性和應(yīng)用編制任務(wù)下達(dá)后，中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院為牽頭單位，中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)、武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心、國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心和中編制組成員包括總體技術(shù)負(fù)責(zé)人和長(zhǎng)期從事衛(wèi)星應(yīng)用GNSS衛(wèi)星定位專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員，各成員分工合作開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)各章節(jié)的編寫(xiě)。編制組主要人序號(hào)姓名單位任務(wù)分工備注1提出標(biāo)準(zhǔn)總體結(jié)構(gòu)方案，主鍵技術(shù)審核，標(biāo)準(zhǔn)整體技術(shù)3序號(hào)姓名單位任務(wù)分工備注2標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容編制、匯總和3提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技4提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技5中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技6提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技7中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技8提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技9提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技提供技術(shù)資料、參與標(biāo)準(zhǔn)技開(kāi)展了大量的調(diào)研工作，包括國(guó)內(nèi)外有關(guān)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，以及GNSS系統(tǒng)完好性的4件、電子郵件和視頻會(huì)議的形式與GNSS應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)作業(yè)單位、大學(xué)、科研院所的多位技術(shù)專家和生產(chǎn)專家進(jìn)行多次交流探討，并根據(jù)專家意見(jiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行修改完善；2023年4月，編制組還針對(duì)術(shù)語(yǔ)中就廣播軌道精度和歷軌道精度名字如何定義進(jìn)行了討論，最后編制組決定沿襲國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用廣播二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)本文件涉及對(duì)象是GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品，采用的手段是以文件和數(shù)據(jù)流兩種對(duì)GNSS完好性產(chǎn)品進(jìn)行編碼，因此術(shù)語(yǔ)和定義與GB/T39267—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語(yǔ)相互協(xié)調(diào)，保持標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容間的一致性，避免新制定標(biāo)準(zhǔn)同已經(jīng)頒布實(shí)施或正在報(bào)批的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間的沖突和矛盾。確保GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品在衛(wèi)星5息和格式定義應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，確保GNSS完好性產(chǎn)品在信息交流過(guò)程中盡可能簡(jiǎn)GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品編碼規(guī)范是基于更好地對(duì)GNSS的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控保障其服務(wù)能力編制，隨著相關(guān)工作的不斷開(kāi)展，逐漸補(bǔ)充新的內(nèi)容和方法。目件中的技術(shù)內(nèi)容，規(guī)范了工作內(nèi)容，有效保證了GNSS運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、GNSS數(shù)據(jù)處理的工作效率。對(duì)于已有的產(chǎn)品定義，如廣播星歷軌道精度、廣播星歷目前國(guó)內(nèi)外尚未有GNSS系統(tǒng)級(jí)完好性產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)范。中國(guó)民用航空總局空中交通管理局發(fā)布的《民用航空空中交通管理管理信息系統(tǒng)技對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)（是否健康）進(jìn)行了描述，但未對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)的完好性信息進(jìn)行規(guī)定，同時(shí)也僅僅是規(guī)定的文件格式，未定義實(shí)時(shí)播發(fā)格式。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)6B2a（1.0版）》《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B2b（1.0版）》給出了衛(wèi)星完好性狀態(tài)標(biāo)識(shí)，采用電文完好性標(biāo)識(shí)（DIF）、信號(hào)完好性標(biāo)識(shí)（SIF）和系統(tǒng)告警標(biāo)識(shí)（AIF）三個(gè)參數(shù)進(jìn)行描述，分布表征播發(fā)好性參數(shù)的具體數(shù)值，同時(shí)該文件給出了空間信號(hào)精度指數(shù)如衛(wèi)星軌道的切向和法向精度指數(shù)、衛(wèi)星軌道徑向及衛(wèi)星鐘固定偏差精度指數(shù)、衛(wèi)星鐘頻偏精度衛(wèi)星鐘差、空間信號(hào)精度和空間信號(hào)監(jiān)測(cè)精度的具體數(shù)值信息。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信和北斗完好性及差分信息衛(wèi)星標(biāo)識(shí)等方面給出了相關(guān)定義。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件星基增強(qiáng)服務(wù)信衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開(kāi)服務(wù)性能規(guī)范（3.0版）》通過(guò)電文完好性標(biāo)識(shí)（DIF）表征當(dāng)前，無(wú)論是衛(wèi)星系統(tǒng)或者行業(yè)都未對(duì)GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)定義與梳理，因此為保障GNSS用戶安全使用GNSS定位導(dǎo)航，需要對(duì)GNSS2.3主要技術(shù)內(nèi)容的說(shuō)明7根據(jù)產(chǎn)品的使用場(chǎng)景將產(chǎn)品按照時(shí)效性進(jìn)行分類，分為文件和數(shù)據(jù)流編碼格式兩種形式。本文件中規(guī)定的GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品應(yīng)不少于空間信號(hào)測(cè)距誤差、空間信號(hào)精度、空間信號(hào)監(jiān)測(cè)精度、廣播星歷軌道精度和廣播星歷鐘差對(duì)于文件編碼，需確定GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的文件命名規(guī)則，文件名以后綴名標(biāo)識(shí)GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品類型，文件名中要有計(jì)算單位標(biāo)識(shí)、產(chǎn)品時(shí)間等信息；進(jìn)而制定文件的文件格式，根據(jù)文件內(nèi)容，將文件分為文件頭和數(shù)據(jù)兩部分組成，其中文件頭部分包含GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的文件版本類型、文件類型、生成文件的程序、生成文件的機(jī)構(gòu)、生成文件的時(shí)間、衛(wèi)星系統(tǒng)、時(shí)間系統(tǒng)等信息；數(shù)據(jù)部分包含GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品數(shù)據(jù)歷元時(shí)刻、衛(wèi)星編對(duì)于數(shù)據(jù)流編碼，需確定GNSS完好性產(chǎn)品的類型組成及類型號(hào)，然后設(shè)計(jì)GNSS完好性產(chǎn)品數(shù)據(jù)流編碼格式，數(shù)據(jù)流編碼應(yīng)將其分為電文頭和數(shù)據(jù)部完好性產(chǎn)品信息等內(nèi)容；同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)電文量最大的壓縮比，應(yīng)定義每個(gè)信息適用于GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的生成、存儲(chǔ)和使用以及實(shí)時(shí)完好性產(chǎn)品的8規(guī)定了產(chǎn)品編碼的編碼要求、形式要求和結(jié)構(gòu)規(guī)定了GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的編碼原則、文件名編碼、文件頭編碼和文件數(shù)據(jù)部分編碼。文件名編碼規(guī)定了碼位設(shè)計(jì)和碼位說(shuō)明。文件頭編碼規(guī)定首行編碼、次行編碼、第三行編碼、注釋行編碼、結(jié)束行編碼。文件數(shù)據(jù)部分編碼規(guī)定了編碼原則、時(shí)間信息編碼、完好性產(chǎn)品信息規(guī)定了GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品的數(shù)據(jù)流信編碼的編碼原則、數(shù)據(jù)流信息標(biāo)碼位說(shuō)明。數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼規(guī)定了編碼原則、廣播軌道精度數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼和廣播三、驗(yàn)證試驗(yàn)的情況和結(jié)果9編制組根據(jù)編碼格式對(duì)模擬生成的文件編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，對(duì)文件中的時(shí)間、產(chǎn)品計(jì)算單位及空間信號(hào)測(cè)距誤差、空間信息精度各類GNSS系統(tǒng)完好性PERFORMANCESPECIFICATION3rdEdition》中對(duì)GPS系統(tǒng)空間信號(hào)精度標(biāo)準(zhǔn)、空間信號(hào)完好性標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證、民用信號(hào)監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行了分析，但并未對(duì)完好性產(chǎn)品的文件格式及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流播發(fā)格式進(jìn)行規(guī)定，同時(shí)未涉及BDS、采用的手段是以文件和數(shù)據(jù)流兩種對(duì)GNSS完好性產(chǎn)品進(jìn)行編碼，因此術(shù)語(yǔ)和確保GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品在衛(wèi)星導(dǎo)航專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)及相關(guān)領(lǐng)域一致性和邏輯上的完整性。標(biāo)準(zhǔn)編制的所有階段均遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定，保證文件編制的規(guī)六、重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)七、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議本文件的使用者在實(shí)施本文件時(shí)，應(yīng)按照本文件規(guī)定的文件格式對(duì)GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品進(jìn)行讀取、識(shí)別與編碼，同時(shí)按照本文件規(guī)定的數(shù)據(jù)流格式開(kāi)本文件頒布實(shí)施后，編制組將根據(jù)全國(guó)地理信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)及其衛(wèi)星應(yīng)用分技術(shù)委員會(huì)的安排，積極做好標(biāo)準(zhǔn)的宣貫培訓(xùn)等工作。為發(fā)揮本文件作為GNSS系統(tǒng)完好性產(chǎn)品編碼規(guī)范，建議今后有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修[1]GB/T39267—2020北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語(yǔ)[2]GB/T39398-2020全球連續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)（iGMAS）監(jiān)測(cè)評(píng)估參數(shù)[3]MH/T2018.4-2017民用航空空中交通管理管理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第4部分：GNSS完好性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接口[4]WS/T306—2023衛(wèi)生健康信息數(shù)據(jù)集分類與編碼規(guī)則[5]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B1C（1.0版），2017年12月[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B2a（1.0版），2017年12月[7]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B2b（1.0版），2020年7月[8]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B3I（1.0版），2018年12月[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)（2.1版），2016年11月[10]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件公開(kāi)服務(wù)信號(hào)B1I（3.0版），2019年2月[11]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件星基增強(qiáng)服務(wù)信號(hào)BDSBAS-B1C（1.0版），2020年7月[12]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開(kāi)服務(wù)性能規(guī)范（3.0版），2021年5月[13]IS-GPS-200RevisionD，2004.12[14]GLONA