中国沿海无线电指向标

1、 中国沿海无线电指向标-差分全球定位系统(RBN/DGPS)介绍 沿海无线电指向标-差分全球定位系统（RBN/DGPS ）是一种新型、高精度、全天候的海上导航定位系统，是中国海事局“九五”期间的重点建设项目，截止2000年底，中国沿海20 个RBN/DGPS 基准台站已全部建成，并于2002 年1 月1 日零时起全面开通，正式向公共用户无偿提供服务。 1. 中国沿海RBN/DGPS 系统建设规划及台链布局 为适应国民经济、国际贸易和社会发展的需要，满足航行在我国主要港口、重要水道和沿岸的海上公众用户、国防、海洋测绘、海洋石油开发、海洋渔业、海洋资源调查、海上交通安全管理、疏浚、引航等和其它需要

2、高精度导航服务的用户需求，中国海事局结合我国国情，在分析我国沿海无线电指向标现状及主要问题的基础上，借鉴和吸收国际先进经验，参照国际组织有关标准、规定和建议，于1995年制定了中国沿海RBN/DGPS系统建设规划，规划根据各海区特点，采用无线电指向标-差分全球定位系统的成熟技术，充分利用现役无线电指向标站的设施，统一部署，分期实施，在国家“九五”期间建成中国沿海无线电指向标-差分全球定位系统台链，信号完全覆盖中国沿海海域，使之成为一种国际标准化、现代化的助航系统，达到九十年代国际水平。 根据这一规划，统筹考虑我国航行水域现状，并结合周边国家和地区的情况，中国海事局从1995年2000年分三期在

3、我国沿海地区共建设20座RBN/DGPS台站，按规定强度信号覆盖（或多重覆盖）整个沿海水域和部分陆域。完善性监控台与基准台和播发台同步建设，且同台址。一期台站包括大三山、秦皇岛、北塘、王家麦、大戢山和抱虎角，共6座，于1996年改造建成。二期台站包括燕尾港、石塘、镇海角、鹿屿、三灶、硇洲岛和三亚，共7座，于1998年建成。三期台站包括老铁山、成山角、蒿枝港、定海、天达山、防城和洋浦，共7座，于2000年建成。台站位置及信号覆盖范围见附图。 2. 中国RBN/DGPS 采用的国际国内标准 为使无线电指向标-差分全球定位系统国际标准化，我国RBN/DGPS采用的国际国内 标准包括： (1) 美国航

4、海无线电技术委员会104特委会（Radio Technical Commission For Maritime Service Special Committee No.104）（RTCM SC-104 ）于1990年颁布的适用于 差分卫星导航系统数据格式和接收机接口的推荐标准（2.0版），1994年该委员会公布 的2.1版，增设了一些新的格式内容以支持实时动态(RTK)应用。 (2) 美国航海无线电技术委员会104特委会（RTCM SC-104 ）1996年公布的适用 于差分GPS基准站和完善性监测站（RSIM ）的推荐标准(1.0版)。 (3) 1993年美国海岸警卫队公布的DGPS导航服

5、务播发标准。 (4) 1994年国际航标协会（IALA）发布的关于差分全球导航卫星系统规划的通函。 (5) 1994年国际电联无线电通讯研究组第八小组提出的关于在283.5-315kHz(1区) 和285-325kHz(2和3区)频段的航海无线电指向标全球导航卫星系统差分发射的技术特性的建议（ITU-R M.823-2建议）。 (6) 1998年9月28 日交通部颁布的中国沿海无线电指向标-差分全球定位系统播发标 准(JT 377)。 3. 中国沿海RBN/DGPS系统主要技术指标 (1) 工作频率 依据国际电联划分的海上无线电指向标频率范围（283.5325.0kHz ），RBN/DGPS

6、台站采用单频发射制，播发差分修正信息。台站工作频率见附表。 (2) 差分全球定位系统识别码 依国际灯塔协会（IALA ）分配给我国的基准台和播发台的识别码范围由北向南按区域进行分配，各台站的基准台和播发台的识别码见附表。 (3) 单站信号作用距离 差分修正信号：海上接收场强在75v/m 时，作用距离300 公里。 (4) 差分信息调制方式和播发类别 我国RBN/DGPS 向用户播发的差分信息采用最小移频键控（MSK ）调制方式；播发类别为调相单信道数据传送（G1D）。 (5) 信号格式和信息类型 信号格式采用RTCM SC-104 信号格式标准，信息类型为9-3、16。视需求，适时调整或增加信

7、息类型。 类型9- 部分卫星组的差分修正：包含了主要的差分修正，且不需要完整的卫星组。 类型16- 专用电文：能提供台站的特殊信息。 (6) 差分数据传输率 差分数据传输率为200 波特。 (7) 坐标系统 我国基准台坐标采用WGS-84 坐标系，其在WGS-84 坐标系内的位置精度保持在0.5 米以内。 4. 中国沿海 RBN/DGPS 台站建设情况 4.1 位置联测 根据中国沿海RBN/DGPS 系统建设规划，为保证海上用户获得高精度助航服务， 首先要求基准台在世界大地坐标系（WGS-84 ）中的坐标位置必须十分准确，其绝对精度应优于0.5 米。为此，从1995 年1998 年，中国海事局

8、组织了两次RBN/DGPS 台站位置联测。为确保系统的定位精度，专门邀请中国测绘院等单位的专家，共同拟定“沿海RBN/DGPS 台站坐标测定技术方案”，对RBN/DGPS 基准台坐标进行测定。北起长春，南至三亚，采用16 个国家GPS A 级网点，共联测了23 个RBN/DGPS 基准台位置 （20 个正式台站和3 个备选台站）。通过位置联测，获得了沿海23 个RBN/DGPS 基准台在世界大地坐标系中的地心坐标，使我国RBN/DGPS 基准台在WGS-84 坐标系内的位置精度保持在0.5 米以内。该成果1998 年通过交通部科技司组织的成果鉴定，并获1998 年交通部优质工程勘察一等奖及19

9、99 年国家第六届工程勘察金奖。 4.2 台站建设 根据中国沿海RBN/DGPS 系统建设规划，中国海事局自1995 年2000 年分三期完成了沿海20 个RBN/DGPS 台站的建设： 1995 年1997 年，对大连大三山、秦皇岛、天津北塘、青岛王家麦、上海大戢山、 海南抱虎角共6 座现役指向标站进行改造，增加播发差分GPS 信息和辅助信息，并引进5 套美国LEICA 公司RBN/DGPS 台站设备和1 套美国TRIMBLE 公司RBN/DGPS 台站设备。 1997 年1999 年，完成连云港燕尾港、温州石塘、厦门镇海角、珠海三灶、湛江硇洲岛5 座现役指向标站的改造，新建汕头鹿屿、海南三

10、亚2 座台站，播发差分GPS 信息和辅助信息，并引进4 套美国LEICA 公司RBN/DGPS 台站设备（含1 台信息产业部西安二十所产发射机）和3 套美国TRIMBLE 公司RBN/DGPS 台站设备。 1999 年2000 年，改造了大连老铁山、烟台成山角、连云港蒿枝港、福州天达山、 4 座现役指向标站，新建宁波定海、广西防城、海南洋浦3 座台站，播发差分GPS 信息 和辅助信息，并引进7 套美国LEICA 公司RBN/DGPS 设备 （含7 台信息产业部西安二 十所产发射机）。 4.3 RBN/DGPS 系统综合性能测试 为检验RBN/DGPS系统性能，考核定点和动态定位精度、信号覆盖范

11、围、可靠性等指标，1996 年2000 年，中国海事局先后组织了三次RBN/DGPS 系统综合性能测试： 1996 年610 月，第一次RBN/DGPS 综合性能测试，分别在南海、东海及北方海区对一期建成的6 座台站进行海上和陆地定位精度、覆盖范围、稳定性等指标测试； 1998 年11 月1999 年7 月，第二次RBN/DGPS 综合性能测试，分别在南海、东海对二期建成的7 座台站进行了测试； 2000 年7 月2000 年12 月，第三次RBN/DGPS 综合性能测试，分别在北方、东海和南海对全部20 个台站组成的沿海RBN/DGPS 系统（重点是三期建成的7 座台站）进行了全面综合测试。

12、 三次性能测试结果表明： 中国沿海RBN/DGPS 系统单站信号基本覆盖范围为海上300 公里； 在信号覆盖范围内，亚米级导航型接收机的定位精度优于5 米（2drms， 95%）； RBN/DGPS系统信号完全覆盖我国沿海海域，台站信号之间交叉重叠，绝大部分地区已经实现两重交叉覆盖，主要港口、重要水域和狭窄水道达到了多重覆盖，其中渤海海峡五重覆盖，渤海湾、琼州海峡四重覆盖，长江口、台湾海峡三重覆盖，珠江口二重覆盖（含香港），从而保证了RBN/DGPS 系统的可靠性。 5. 用户使用及前景 (1) 一期建成的天津地区北塘站、秦皇岛地区秦皇岛站、大连地区大三山站、青岛地区王家麦站、长江口地区大戢山

13、站5 座RBN/DGPS 台站于1997 年7 月21 日零时起正式对公共用户提供服务。 (2) 二期建成的连云港燕尾港站、温州石塘站、厦门镇海角站、汕头鹿屿站、珠海三灶站、湛江硇洲岛站、海南三亚站和一期工程的海南抱虎角站于1999 年9 月15 日零时起正式对公共用户提供服务。 (3) 三期建设的大连地区老铁山站、烟台地区成山角站、江苏蒿枝港站、宁波定海站、福州天达山站、广西防城站和海南洋浦站于2002 年1 月1 日零时起正式对公共用户提供服务。 (4) 台站播发的所有信息均为公众服务性质，不另收费。 (5) 海上公众用户可配备1 台RBN （MSK ）接收机和1 台DGPS 接收机即可利

14、用 RBN/DGPS 台站播发的信息进行海上高精度导航和定位；需注意的是选用的DGPS 接收 机的技术指标和用户与基准台距离的相关性将直接影响定位精度。用户距台站越近，定位精度越高。通常情况下，在距基准台300 公里的范围内，米级导航型DGPS 接收机的定位误差约为10 米；亚米级导航型接收机的定位误差约为5 米。 RBN/DGPS 系统具有定位精度高、覆盖范围广、使用方便、不收费等优点，其应用前景非常广阔。现已广泛应用于海洋测绘、航道测量、航道疏浚、船舶进出港及狭窄水道导航定位、海上交通安全管理、航标定位、海上石油勘探、海洋资源调查、海上救助捕捞、海洋渔业及其它海上作业。近年来，我们应用RB

15、N/DGPS 信号，实现了电子海图的迅速开发，完成了天津至香港的全程电子海图试行航；在船舶进出港引航中，对于特长、特大型船只，对于雾、雪、风等恶劣天气，RBN/DGPS 结合电子海图已经成为一种崭新的引航手段，成为海上航行安全的有利武器，已经在天津、秦皇岛、黄骅等港口得到成功应用；在2002 年大连“五·七空难”搜救中，RBN/DGPS 在搜寻“黑匣子”的过程中发挥了重要作用，取得了良好效果。 中国沿海RBN/DGPS台站的全面开通，标志着我国无线电导航手段已进入世界先进行列。从1995 年2000 年，历时六年，建成了我国RBN/DGPS 系统台链，形成从鸭绿江口到西沙群岛，覆盖（

16、或多重覆盖）沿海港口、重要水域和狭窄水道的差分GPS 导航服务网。该系统的建成，不仅使我国拥有了现代化的海上高精度导航定位系统，更加有效地保障了船舶航行安全，而且实现了对传统无线电导航技术的重大突破和变革，必将对我国航运事业和国民经济的发展产生深远的影响。 名称： 北塘RBN-DGPS台站 编号： 管理单位： 天津航标区 位置： 纬度：39°06N 经度：117°43E 覆盖范围： RBN-DGPS站播发信号覆盖半径为海上200海里（场强50uV/m 工作频率： RBN：310kHz DGPS:310.5kHz 启用时间： 1958年建RBN，1961年5月启用 基准台： MX9400R GPS接收机2台 监测站： MX9400N GPS接收机1台。MX51R DGPS指向标接收机1台 IPC486DX工控型计算机1台。COMPAQ MT486计算机1台。EPSON IQ1800K打印机1台。 发射台： AMPLIDAN 15770发射机1部，天线T型，高35米，长60米 发射特征： 信号调制：最小移频键控（MSK）发射类别：RBN A1 能源： 市电