论文航海无线电指向标差分北斗系统播发标准是关于航海方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关航海论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：航海无线电指向标（RBN）差分全球卫星导航系统作为一种差分增强定位系统,在船舶进港靠泊时可以大大提高定位精度,增强了船舶近海航行和作业的安全.本文介绍了国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）104特委会全球卫星导航系统服务标准,并基于2.3版定义了北斗系统差分应用的电文,通过试验验证了航海无线电指向标载频上同步播发差分北斗和差分GPS信息的可行性,为北斗系统航海应用及其国际海事标准化提供了有益的参考.
关键词：航海无线电指向标 北斗卫星导航系统 播发标准
0引言
航海无线电指向标-差分全球定位系统（RBN-DGPS）是一种全天候的高精度海上导航定位系统,作为全球无线电导航系统（WWRNS）的组成部分在全球范围内获得了广泛应用,为沿海航行的船舶提供免费的高精度导助航服务.目前,国际航标协会（IALA）公布的数据显示,全球已有50余个国家和地区,运行中的RBN-DGPS台站达400余座[1],我国目前在运行的RBN-DGPS台站达22座,已基本覆盖我国沿海.国际上基于航海无线电指向标的地基增强系统,包括GPS、GLONASS、QZSS、GALILEO等,均采用国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）104特委会制定的差分卫星导航系统数据格式和接收机接口的推荐标准,相关国家针对不同的应用需求建立了相应的播发标准,我国的交通行业标准为“沿海无线电指向标-差分全球定位系统播发标准（JT 377-1998）.
2014年11月,国际海事组织（IMO）海上安全委员会第94次会议审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函,标志着我国北斗卫星导航系统正式成为WWRNS的组成部分,取做到面向海事应用的合法地位,服务世界航海用户.获得IMO认可后,我国正积极推进国际电工委员会（IEC）、国际航标协会（IALA）、RTCM、国际电信联盟（ITU）等国际技术组织的标准、规范、指南文件的制定和修订,以实现北斗系统进一步在国际海事领域的全方位应用.交通运输部北海航海保障中心积极推动北斗系统国际航海应用进程,在航海无线电指向标差分北斗系统研发、建设以及标准研究方面进行了大量的工作,并取做到了诸多成果.
1 RTCM差分北斗系统设计和实现
近年来,交通运输部北海航海保障中心开展了系列化北斗航海保障应用的研究和开发,通过预留的RTCM电文,进行了RBN差分北斗的试验研究,实现了在航海无线电指向标载频上同步播发差分北斗和差分GPS信息,并于2013年底在天津上古林建立了试验播发台站,截至目前,系统运行正常稳定,播发台站设备如图1所示.
左面两个机柜为现有的RBN-DGPS播发系统,右一为RBN-（DBDS+DGPS）系统,包含了2个基准站,1个完善性监测站、输入/输出接口和监控计算机,右二为航海无线电指向标发射机,发射功率为200瓦时,可用信号传输距离为300公里左右.试验播发台的参数如表1-1.
2 RBN差分北斗标准研究
2.1 RTCM标准发展现状
国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）于1983年11月为全球推广应用差分GPS业务设立了SC-104专门委员会,以便论证用于提供差分GPS业务的各种方法,并制定了标准差分协议.1985年发表了Ver1.0版本的建议文件.经过5年的试验,于1990年公布了Ver2.0版本,该版本中只有伪距差分的信息,没有载波相位的信息,主要为导航服务.为了满足载波相位差分技术的要求,1993 RTCM委员会推出了Ver2.1版本,增加了与载波相位差分技术相关的电文,即电文18-21,其他的和Ver2.0版本相同.为了应用俄罗斯的全球导航卫星系统（Global Nigation Satellite System-GLONASS）,1998年1月公布了Ver2.2版本.Ver2.2版本和Ver2.1版本相比较,主要增加了支持GLONASS差分导航电文,同时在相应的电文中增加了区分GPS卫星和GLONASS卫星的标志.2001年出版了Ver2.3版本,定义了电文23和24.随着网络差分GPS的出现,RTCM的Ver3.0版本也即将出版,增加用于传输网络差分改正数的电文.另外为了克服Ver2.1版本中存在的不足之处,特别是针对精度问题和数据传输量的问题,1993年德国的Geo++提出了RTCM++版本.该版本中减少或压缩了原有的数据,经处理后的数据通过私有电文59发送,同时可利用电文59发送附加信息以提高定位的精度.另外Geo++还在RTCM++协议的基础上提出了RTCM-Adv协议,RTCM-Adv增加了可设置的功能和传输区域改正数的功能.新版本提高了差分改正数的抗差性能, 增大了可用信息量, 提高了定位精度.伪距差分的精度由原来版本的8～10 m提高到1 m左右, 载波相位差分可达到cm级精度.
目前,RTCM 2.3格式为RTCM 104委员会版本的RTCM 2.X的最新版本.RTCM2.3相比以往的版本,更好地支持了RTK定位技术,也是目前使用比较广泛的RTCM版本.为了与原有的RBN-DGPS系统实现兼容,兼容北斗的差分系统标准必须基于原有的RTCM2.3进行修订.
2.2 RTCM 2.3标准电文格式[2]
RTCM差分协议共定义了64种电文,每种电文帧长为（N+2）个字,其中电文头两个字,称为通用电文.电文信息包含在N个字中,N随电文类型不同而不同,同类电文可能由于卫星的个数不同也不相同.RTCM电文是由二进制的数据流组成,每个字由30bits构成,分解为5个6bits的字节,这样允许在标准计算机通用异步收发机（UART）间串行传送.如果所用的UART提供8bits的字节,则必须从通讯缓冲器中读取后立即去掉两个最高位.第25～30位构成字节5,字节5为奇偶校验码,用于检验接收到的电文信息.
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参考文献：
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