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Sensors (Basel, Switzerland)2019Jun20Vol.19issue(12)

2013年から2018年までの6年間のBDS-2放送ナビゲーションメッセージ分析:可用性、異常、およびsis ures評価

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

Beidou Navigation Satellite System(BDS-2)の第2世代は、2013年から6年間、アジア太平洋地域内のポジショニング、ナビゲーション、タイミング(PNT)サービスを公式に提供しています。BDS-2の包括的な分析過去6年間の衛星放送ナビゲーションメッセージのパフォーマンスは、地域サービスだけでなく、2018年12月に発表されたグローバルサービスにも非常に要求されています。したがって、この研究は、6年間のBDS-2ブロードキャストナビゲーションメッセージのパフォーマンス評価に焦点を当てています2013年から2018年には、メッセージの可用性、異常検出、およびスペースインスペースの信号範囲エラー(sis ures)の3つの側面で。第一に、国際GNSSサービス(IGS)マルチGNSS実験(MGEX)ナビゲーションファイルに基づく我々の結果は、BDS-2ジオシンクロナスアース軌道(GEO)と傾斜した地理末梢衛星軌道(IGSO)衛星が> 98.51%ブロードキャストナビゲーションを持っていることを示しています。メッセージの可用性、および中規模軌道(MEO)衛星の可用性は約90.03%です。第二に、ブロードキャストナビゲーションメッセージとIGS Precise製品の比較により、ブロードキャストメッセージに含まれるユーザー範囲精度インデックス(URAI)が衛星パフォーマンスを正しく反映できないことが明らかになりました。別の衛星ステータスインジケーターである宇宙車両(SV)の健康は、衛星異常を部分的にしか検出できません。リファレンス用のIGS Precise製品を使用した異常検出の結果は、651038の放送ナビゲーションメッセージのうち20241の異常を6年以内に示しています。最後に、IGSOおよびMEOの衛星と比較して、GEO衛星の軌道の品質は、トラックに沿った軌道エラーが大きいため、著しく悪化しています。すべての衛星のクロックパフォーマンスは、同等のレベルにあります。衛星軌道タイプ(GEO/IGSO/MEO)は、軌道のみのURE、Global-Average URE、および最悪の場合に影響を与えません。

Beidou Navigation Satellite System(BDS-2)の第2世代は、2013年から6年間、アジア太平洋地域内のポジショニング、ナビゲーション、タイミング(PNT)サービスを公式に提供しています。BDS-2の包括的な分析過去6年間の衛星放送ナビゲーションメッセージのパフォーマンスは、地域サービスだけでなく、2018年12月に発表されたグローバルサービスにも非常に要求されています。したがって、この研究は、6年間のBDS-2ブロードキャストナビゲーションメッセージのパフォーマンス評価に焦点を当てています2013年から2018年には、メッセージの可用性、異常検出、およびスペースインスペースの信号範囲エラー(sis ures)の3つの側面で。第一に、国際GNSSサービス(IGS)マルチGNSS実験(MGEX)ナビゲーションファイルに基づく我々の結果は、BDS-2ジオシンクロナスアース軌道(GEO)と傾斜した地理末梢衛星軌道(IGSO)衛星が> 98.51%ブロードキャストナビゲーションを持っていることを示しています。メッセージの可用性、および中規模軌道(MEO)衛星の可用性は約90.03%です。第二に、ブロードキャストナビゲーションメッセージとIGS Precise製品の比較により、ブロードキャストメッセージに含まれるユーザー範囲精度インデックス(URAI)が衛星パフォーマンスを正しく反映できないことが明らかになりました。別の衛星ステータスインジケーターである宇宙車両(SV)の健康は、衛星異常を部分的にしか検出できません。リファレンス用のIGS Precise製品を使用した異常検出の結果は、651038の放送ナビゲーションメッセージのうち20241の異常を6年以内に示しています。最後に、IGSOおよびMEOの衛星と比較して、GEO衛星の軌道の品質は、トラックに沿った軌道エラーが大きいため、著しく悪化しています。すべての衛星のクロックパフォーマンスは、同等のレベルにあります。衛星軌道タイプ(GEO/IGSO/MEO)は、軌道のみのURE、Global-Average URE、および最悪の場合に影響を与えません。

The second-generation of the Beidou Navigation Satellite System (BDS-2) has been officially providing positioning, navigation, and timing (PNT) services within the Asia-Pacific region for six years, starting from 2013. A comprehensive analysis of BDS-2 satellite broadcast navigation message performance during the past six years is highly demanded, not only for the regional service but also for the global service announced in December 2018. Therefore, this study focuses on the performance assessment of six-year BDS-2 broadcast navigation messages from 2013 to 2018 in three aspects: Message availability, anomaly detection, and signal-in-space user range errors (SIS UREs). Firstly, our results, based on International GNSS service (IGS) Multi-GNSS Experiment (MGEX) navigation files, indicate that the BDS-2 Geosynchronous Earth Orbit (GEO) and Inclined Geosynchronous Satellite Orbit (IGSO) satellites have >98.51% broadcast navigation message availability, and the Medium Earth Orbit (MEO) satellites has a ~90.03% availability. Secondly, the comparison between broadcast navigation messages and IGS precise products reveals that the User Range Accuracy Index (URAI) contained in the broadcast message could not reflect satellite performance correctly. Another satellite status indicator, space vehicle (SV) health, can only partially detect a satellite anomaly. The anomaly detection result using IGS precise products for reference shows 20241 anomalies out of 651038 broadcast navigation messages within six years. Finally, compared with the IGSO and MEO satellites, the orbit qualities of GEO satellites are significantly worse due to their large along-track orbit error. The clock performance of all satellites are at the comparable level. The satellite orbit type (GEO/IGSO/MEO) does not impact the orbit-only URE, global-average URE, and worst-case URE.

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