1、J 中华人民共和国交通行业标准JT 377-1998 沿海无线电指向标一差分全球定位系统播发标准Broadcasting standards of marine radio beacon一differentalglobal positioning system 1998-09-28发布1999-03-01实施中华人民共和国交通部发布目次14、-1i1iti巧t咛toOQdnu择选的QU-U配f分心的目码DAMm 对识户站用台.录录求附附要的的.成式性能围准准组格特性范标标围义站号射统盖UUA吾范定台信发系覆礼和前1234567附附前本标准采用了美国海事无线电技术委员会第104专委会编制的适用于
2、差分全球定位系统服务的RTCM推荐标准第2.1版中的部分内容、国际电信联盟无线电通信研究组第823号建议利用航海无线电指向标为全球卫星导航系统发射差分信号的技术特性、国际航标协会关于全球差分卫星导航系统规划的函及美国海岸警卫队差分全球定位系统无线电播发标准中的有关内容。RBN-DGPS发射的数据由美国海事无线电技术委员会第104专委会对适用于差分全球卫星导航系统服务的推荐标准第2.1版(简称RTCMSC 104V2. 1)中包含的电文类型组成。本标准所选的电文类型均按RTCMSC 104V2. 1中规定的格式发射。RBN-DGPS发射的电文类型有:3一基准台参数;5星座健康状况;7一指向标参数
3、;9-3一星组差分修正;16一专用电文。将来可适情调整信息类型。本标准自实施之日起，所有RBN-DGPS站均应符合标准的要求。本标准的附录A、附录B是标准的附录。本标准由交通部安全监督局提出并归口。本标准由交通部天津海上安全监督局负责起草。本标准主要起草人:孟庆忠、李鲜枫、苗猛。本标准由交通部安全监督局负责解释。样本中华人民共和国交通行业标准沿海无线电指向标一差分全球定位系统播发标准JT 377-1998 Broadcasting standards of marine radio beacon-differential global positioning system 1 范围本标准规定了
4、沿海无线电指向标一差分全球定位系统(以下简称RBN-DGPS)的台站组成、信号格式、发射特性、系统性能、覆盖要求、台站识别码的分配和信号使用的方法。本标准适用于RBN-DGPS台站的建议、管理和使用等。2 定义本标准采用下列定义、2. 1 无线电指向标Radio beacon 一种工作在低中频段，供用户测向的陆基无线电发射台。简称RBNo2. 2 全球定位系统Global positioning-system 一种由空间卫星、地面控制台和用户设备组成的空间星基无线电定位、导航和时间传递系统。简称GPSo 2.3 差分Differential 一种减少定位误差的技术，被用于提高无线电导航系统定位
5、精度。将己知点上的定位误差或改正值连续播发给同区域中同一无线电系统的用户。2. 4 差分全球定位系统Differential global positioning system 一种采用差分技术，提高局部范围内GPS用户定位精度的系统。简称DGPS。2. 5 无线电指向标一差分全球定位系统Radiobeacon-differential global positioning system 种利用无线电指向标播发伪N修正值的差分全球定位系统。简称RBNDGPS。2.6 WGS84坐标系WGS84 coordinate system 一种全球定位系统采用的坐标基准，是WGS84的组成部分。2.7
6、发射可利用率Transmiting availability 在一个月的时间内，在额定输出功率时，发射良好的伪距修正值的时间所占的百分比。3 台站组成每个台站由同台址的个完善性监测站和与其相关的二个基准台、个发射台及其附属设备组成。4 信号格式4. 1 :.用电文类型与格式如图1所示，每帧电文由2十N个30位字组成，N个字中包含着电文数据，N随电文类型变。前两个字的含义，见表1。中华人民共和国交通部1998-09-28批准1999-03-01实施1 JT 377-1998 每个电文的第一个字8 14 24 30位序文电文类型(帧识别)台站识别标志奇偶性01100110 MSB LSB MSB
7、LSB 每个电文的第二个字13 16 21 24 30位改进的Zt数帧长度(N十32)MSB LSB 序号MSB LSB 台站健康状况奇偶性图1所有电文的前两个字表1电文前两个字内容字内甘 位数比例因子和单位范围字1序文8 帧识别/电文类型6 1 164骨台站识别10 1 01023 奇偶性6 字2改进Z计数13 0.6s 03599. 4s 序号3 1 07 帧长度(N+2)5 1个字233字台站健康状态3 8种情况奇偶性6 注:铃全零表示6404.1.1 电文头在RBN一DGPS的信息中，应对类型9电文93中电文头的台站健康状况字段(2224位)进行特别说明。此宇段中各种数值的含义，见表2
8、。对类型93电文，UDRE换算系数决定于具有最大UDRE值的卫星。表2台站健康状况字段真值真值意义真值真值意义111 发射不正常011 UDRE换算系数=0.30110 发射未被检测010 UDRE换算系数=0.50101 UDRE换算系数=0.10001 UDRE换算系数=0.75100 UDRE换算系数=0.20000 UDRE换算系数=1.00 4.1.2 类型1电文类型1电文的格式及内容，见图2和表3。2 3 8 16 17 24 25 30 比例因子卫星工作状态卫星识别伪距修正奇偶性距离变化率修正数据发布时间比例因子卫星工作状况卫星识别奇偶性2 JT 377-1998 伪距修正距离变
9、化率修正奇偶性数据发布时间比例因子卫星工作状态卫星识别伪距修正(高位奇偶性伪距修正(低位)距离变化率修正数据发布时间奇偶性距离变化率修正数据发布时间填充字奇偶性数据发布时间式格文电字一间航一业类图奇偶性表3类型1电文内容参数位数比例因子和单位范围比例因子1 见表42种状态UDRE 2 见表54种状态卫星识别标志5 1 132普祷祷祷PRC(to)祷16 0.02或0.32m士655.34或土10485.44m祷赞PRC普8 0.002或0.032m/s士0.254或土4.064m/s铃祷铃数据发出时间8 40XN, 填充8X CN.mod3J O. 8或16奇偶性NX6 注2铃2的补码。祷祷二
10、进制数1000 0000 0000 0 000表示有问题，用户设备应立即停止使用该卫星。择铃祷二进制数10000000表示有问题，用户设备应立即停止使用该卫星。养赞誉赞全零表示320表4比例因子代码数字 民、-义。(0) 伪距修正的比例因子是0.02m距离变率修正比例因子是0.002m/s1 (1) 伪距修正的比例因子是0.32m距离变率修正比例因子是0.032m/s表5用户差分距离误差(UDRE)代码数字差分误差。)(m) 00 (0) 8 4. 1. 3 类型3电文3 JT 377一1998类型3电文的恪式及内容，见图3和表6。16 24 30 L-ECEF X 坐标(高3字节)奇偶性EC
11、EF X 坐标(低字节)LSB ECEF Y-坐标(高2字节奇偶性ECEF Y一坐标(低2字节)LSB I MSB ECEF Z一坐标高字节)奇偶性ECEF z-坐标(低3字节)图3类型3电文格式一基准台参数表6类型3电文内容!叫)奇偶性参数位数比例因子和单位范围(m) (m) ECEF X 坐标祷32 0.01 土21474836.47ECEF Y坐标养32 0.01 土21474836.47ECEF Z坐标祷32 0.01 土21474836.47奇偶性24 注祷2的补码4.1.4 类型5电文类型5电文为用户提供在基准台所能观测到的卫星的工作状况，还有即将进入基准台可见范围内的卫星的估计状
12、态。类型5电文的格式及内容，见图4和表7。2 6 7 10 15 16 17 18 22 24 30 卫星识别标志图4类型5电文一卫星健康状况表7类型5电文内容参数位数含义R 1 保留l位作未来超过32的卫星数的扩展卫星识别标志26 标准格式，位6是LSB.见表3IOD 7 0位表示该信息带有1.9.20和21型电文IOD的导航数据.2位表示该信息带有2型电文IOD的导航数据数据健康状态8一10有关于卫星导航数据健康状况的标准信息。这是GPS导航电文提供的8位星历键康状况字的3位是最高有效位C/No 1115 卫星信噪比在基准台测量。比例因子1dB-Hz.范围为2555dB-Hz.15位是LS
13、B.00000表示卫星没有被基准台跟踪.00001= 25dB-Hz低端.11111=55dB-Hz高端启用健康状态16 1表示卫星被DGPS用户设备认为是健康的，无论E星导航数据指示卫星是否处于健康状况4 JT 377-1998 续J-.表参数位数2 。、义新导航数据17 1表示新卫星导航数据已被基准台捕获并归入伪距校正的产生过程中，不允将成为1型电文卫星警告丢失18 1表示卫星由健康状态向不健康状况改变。保持健康的时间由F面的4位估算不健康时间1922 见18位，比例因子为5min，范围为075min，22位是LSB，OOOO表示卫星将进入不健康状态，1111表示卫星大约75min后进入不
14、健康状态未分配2324 奇偶性2530 4.1.5 类型7电文类型7电文除包含该指向标本身的信息外，还包括2个或3个与相邻的属于DGPS网络的指向标信息。a)在一RBN-DGPS服务区域，如果一指向标工作不正常或未被监测，贝IJ包括该指向标信息的类型7电文应被改变其内部的指向标参数;b)当一指向标不能使用或未被监测时，应通过通用电文头第二个字的台址状态说明立即通知给用户设备;c)关于如何利用类型7电文选择适当的无线电指向标，见附录A(标准的附录); d)类型7电文的格式及内容，见图5和表80频率(低6位参纬度经度(低字节)纬度赞经度祷健康状况数指向标范围经度奇偶性(jlli字节频率无线电指向标
15、范围(高6位)奇偶性发射站识别位速率调制同步图5类型7电文内容一每个指向标发射机用的三个字表8类型7电文内容比特数比例因子和单位16 0.002747祷16 0.005493眷10 1km 代码奇偶性范围士90。铸祷持士180。特提祷01023km 频率12 100Hz 190(全0)到599.5kHz(全1)指向标健康状况赘祷2 参见F表4种状态发射站识别10 I 。1023发射位速率祷祷铃祷3 参见下表8种状态调制码1 0一-MSK1-FSK 2种状态同步类型1 0异步1同步2种状态发射编码1 0-未加编码1-FEC编码2种状态5 JT 377-1998 续上表参数比特数比例因子和单位范围
16、奇偶性72XN6 N6一电文中的指向标数NX6 注2十值表示北纬或东经。祷祷指向析、健康状况00 (0) 指向标工作正常01 (1) 10 (2) 无指向标可用11 (3) 不能使用此指向标。铃祷赞2的补码。铸铃铃铃发射位速率000(0) 25bit/s 001 (1) 50 bit/s 010(2) 100 bit/s 011 (3) 110 bit/s 100(4) 150 bit/s 101(5) 200 bit/s 110(6) 250 bit/s 11 1(7) 300bit/s. 4.1.6 类型9电文类型9电文具有较强的抗脉冲噪声功能、较短的延迟时间和及时报警功能。类型9电文专用
17、于发射伪距校正值。类型9电文格式与类型1电文格式相同，只是卫星数N和30位字的字数变少。4.1.7 类型16电文类型16电文作为航海通告的及时补充信息，每次发射应不超过5.1so字QUICK是如何在类型16电文中实现的，见图6。-Q 01010001 -C 。1000011-U-01010101 Uu -一01001011 。1001001填充00000000 图6类型16电文-ASCII(QUICK) 4.1.8 电文编制数据流主要由类型3、5、7、9、16电文组成。a)类型3电文z在整点以后的第15min和第45min发射;奇偶性奇偶性b)类型5电文:如果认为一个不能利用的卫星可用于RBN
18、-DGPS，则在整点第5min发射类型5电文，以后每15min发射一次;如果一个开始被认为可以使用，后来又被认为不可使用，则基准台将不再发射该卫星的校正值;c)类型7电文:类型7电文在整点以后7min开始发射，每隔10min发射一次，如果一指向标的状态有变化，则应在2min内对包含指向标状态的类型7电文进行修改并发射出去。这将有助于用户设备选择合适的指向标;d)类型9电文:类型9电文只用来发射仰角大于或等于7.5。的卫星的校正值。类型9电文最多将包含9颗卫星的校正值。如果是8颗(含8颗)以下时，则按收到的卫星顺序按9-3规则循环编制;e)类型16电文:类型16电文只在认为有必要时发射，并有严格
19、限制:在类型3、5、7电丈之前或之后至少90s内，不应发射类型16电文。JT 377-1998 5 发射特性5. 1 航海无线电指向标频带RBN-DGPS使用分配给航海无线电指向标用的285kHz至325kHz的频带发射信息。被选择用于RBN-DGPS系统的航海无线电指向标应用一个整数频率播发差分信息和辅助信息。5.2 信号调制RBN-DGPS差分信号的调制方式为最小移频键控(MSK)。5.3 发射类别发射类别为调相单信道数据传递(GID)。5.4 数据传送速率RBN-DGPS差分信息以类型9进行传送时，速率应为200bps。5.5 一般参数5.5.1 频率误差范围:载波的频率精度应保持在士6
20、ppm之间。5.5.2 相位噪声:偏移量为10Hz时，每一频段的单边带机相位噪声应小于-80dB/Hz。5.5.3 寄生输出:所有的寄生输出均应小于一60dBco5.5.4 同步类型:同步方式。5.5.5 PRC延迟时间:校正值的平均延迟时间应小于O.25s 0 5.6保护比列出了在公布的RBN-DGPS信号整个覆盖范围内，接收信号的最小场强为75V/m时，RBNDGPS发射的保护比，见表90表9DGPS保护比保护比(dB)保护比(dB)频率间隔有用信号DGPS频率间隔有用信号DGPS(kHz) (kHz) 干扰信号DGPS干扰信号RGPS0.0 15 1. 5 42 0.5 22 2.0 4
21、7 1. 0 36 5.7 信号场强系统正常运行时，在规定的覆盖区域内，DGPS信号的最小场强应为75V/m。5.8 信号的接收见附录A(标准的附录)6 系统性能6. 1 精度在HDOP2.3时RBN-DGPS系统在所有规定的300km覆盖范围内的定位精度应小于10m(2drms)。6.2 坐标系RBN-DGPS的基准台采用WGS-84坐标系或BJ-54坐标系。6.3 台站识别码RBN-DGPS系统应提供基准台识别码和发射台识别码。基准台识别码:每个基准台仅有一个识别码，并编入所有发射电文的电文头。发射台识别码:每个发射台仅有一个识别码，并编入类型7电文。台站识别码的分配原则，见附录B(标准的
22、附录)。6.4 发射可利用率在HDOP2.3时，发射可利用率应大于99.5%。7 JT 377-1998 6.5 完善性系统的完善性是以监测站为基础，监测站能确保RBN-DGPS系统播发的伪距校正值的完整性。同时，还能提供对定位差的附加校验。完善性监测的工作过程，如图7所示。翩翩旧制朝正|咱站E踹酣位置范围图7完善性监测过程6.5.1 保护极限监测站计算的超定结果的保护极限应为12.6m，与发射台的8m(2drms)性能水平对应o完善性监测站在计算超定结果时，将用发射的用户差分距离误差值对伪距进行加权。计算的超定结果中不包括完善性监测站的已知位置。6.5.2 报警时间在发射速率为200bps时
23、，报警时间应小于28。6.5.3 报警a)故障报警当基准台故障、在播发的数据流中缺少校正值数据、没有任何电文发布时，在类型16电文中应告知用户;b)停发报警发射台停止发射时，应由邻近RBN-DGPS站在类型16电文中告知用户;c)伪距校正值有误报警当某颗卫星伪距校正值有误差时，应把类型1电文的伪距修正(第924位)置为二进制电文10000000 0000 0000;或当距离变化率修正有误差时，应把类型l电文中的距离变化率修正(第1724位)置为二进制电文10000000。6.6 时间RBN-DGPS采用北京时间。7覆盖范围要求RBN-DGPS覆盖范围的设计应能用规定的信号强度覆盖全国港口及重要
24、水道。对大多数地区中的相当一部分沿海水域应进行多重覆盖，对于重要水道应全部多重覆盖。一座RBN-DGPS站播发的信号应能覆盖一个以上的港口。8 JT 377一1998附录A(标准的附录)用户对RBN-DGPS的选择Al 在实际应用中，用户在选择RBN-DGPS台站时会遇到下列情况:一一只有一个满足要求的台站，此时用户可直接使用其信息。一一有两个或更多的满足要求的台站。这种情况在所有覆盖区域内都会有不同程度的出现。用户在这种情况下应选择距离自己最近的满足要求的台站，或选择信号最强的满足要求的台站。一一没有满足要求的台站。在这种情况下用户应特别注意。A2 对于定位精度要求较高的用户，应充分注意在所
25、选择的满足要求的台站中的基准台切换时定位数据的变化。在使用新的伪距修正值前应舍去所有以前的伪距修正值。A3 如伪距修正值的发射超过308时，则其就不能被用户导航所使用。A4 如果唯一选用的台站未被监测，用户在使用该站信号时应特别小心。A5 当用户位置在距发射台接近300km时要特别注意信号强度和信噪比数据，这是由于信号传播中的大幅度衰减和可能的人为噪声，用户收到的信号质量可能与监测系统收到的有很大差别。9 JT 377-1998 附录B(标准的附录)台站识别码的分配Bl 交通部安全监督局负责RBN-DGPS台站识别码的分配。B2 分配原则。B2.1 沿海岸线由北向南顺序分配，遇海岛则由北起顺时针分配。B2.2 未分配的识别码在将来增设台站时分配。B2.3 每个RBN-DGPS台站的识别码参见中国沿海无线电指向标一差分定位系统规划。10 也.国叫习lJU中华人民共和国交通行业标准沿海无线电指向标一一-差分全球定位系统播发标准JT 377-1998 祷人民交通出版社出版发行(1013 北京和平里东街10号)各地新华书店经销北京牛山世兴印刷厂印刷版权专有不得翻印* 印张:O. 75字数:12千开本，880X1230上16 1998年12月第i版1998年12月第l版第i次印刷印数:001-550册定价:6.50元统书号:15114 0207
