GB/T 42577-2023 北斗全球卫星导航系统（GNSS）卫星高精度应用参数定义及描述（正式版）

北斗/全球卫星导航系统(GNSS)卫星高精度应用参数定义及描述国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 1 13术语和定义 1 35卫星基本信息 35.1卫星标识 35.2卫星基本参数 35.3光压计算参数 35.4姿态控制模式及其参数 4 4 5 56.1未校正的相位时延 56.2频间相位偏差 56.3码间偏差 56.4系统间偏差 6附录A(资料性)北斗卫星标识对照 7附录B(资料性)卫星基本参数信息 9附录C(规范性)卫星基本信息文件格式 附录D(规范性)卫星天线相位中心文件格式 附录E(规范性)设备时延文件格式 ⅢGB/T42577—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中央军委装备发展部提出。本文件由全国北斗卫星导航标准化技术委员会(SAC/TC544)归口。1GB/T42577—2023北斗/全球卫星导航系统(GNSS)卫星高精度应用参数定义及描述本文件规定了北斗/全球卫星导航系统(GNSS)高精度应用中卫星参数的定义、描述及文件格式等。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T39267—2020北斗卫星导航术语GB/T39397.2—2020全球连续监测评估系统(iGMAS)文件格式第2部分：产品3术语和定义GB/T39267—2020、GB/T39397.2—2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1为固连于卫星本体的坐标系。坐标系原点Om为星箭对接面的几何中心，Zm轴为卫星阵列天线安装面法线方向，X轴为推力器安装面法线方向，Ym轴与Xm、Zm轴构成右手系，垂直于太阳帆板安装面。3.2卫星质心centerofmassofthesatellite卫星的质量中心。3.3原点Oa为卫星质心，三轴Xa、Ya、Z₄平行于机械坐标系Xm、Ym、Zm轴，且方向相同。3.4轨道坐标系orbitalcoordinate2天线参考点antennareferencepoint;ARP天线上指定的可量测到的一个点位，一般定义为天线底部安装面与中心轴线的交点。天线某一方向的实际相位中心与平均相位中心(波前)吻合度。3GB/T42577—20234缩略语下列缩略语适用于本文件。COSPAR-ID:国际卫星标识符(CommitteeonSpaceResearchInternationalDesignatorassignedtoartificialobjectsinspace)DCB:码间偏差(DifferentialCodeBias)GNSS:全球卫星导航系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)GPS:全球定位系统(GlobalPositioningSystem)GLONASS:俄罗斯全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)Galileo:伽利略卫星导航系统(Galileosatellitenavigationsystem)IGS:国际GNSS服务组织(InternationalGNSSService)ISC:频内群时延差(Inter-SignalCorrection)PRN:伪随机噪声(PseudoRandomNoise)SVN:空间飞行器编号(SpaceVehicleNumber)TGD:频间群时延差(Inter-frequencyTimingGroupDelayDifference)5卫星基本信息a)GNSS系统标识：不同卫星导航系统的标识，其中C代表BDS,E代表Galileo,G代表GPS,R代表GLONASS。b)SVN:用于表示空间飞行器的编号。发射任务中分离出多个部分时用于标识每一部分。北斗卫星标识对照见附录A。卫星基本参数包括卫星质量、卫星类型及卫星激光反射器位置参数(见附录B):4GB/T42577—20235.4姿态控制模式及其参数导航卫星健康可用情况下，卫星姿态控制模式分为三种：动偏姿态控制模式、机动偏航控制模式、零偏姿态控制模式。5.4.2动偏姿态控制模式当太阳-地心矢量与其在卫星轨道面上投影之间的夹角(即太阳高度角)β大于或等于其阈值βo时，卫星采用偏航角连续动态控制方式，使得星体坐标系的+Y。轴与卫星-太阳矢量始终保持垂直，该方式称为动偏姿态控制模式，姿态控制按照预定偏航目标对偏航角进行控制，此时偏航角按公式(1)计算。 (1)式中：S。——轨道系太阳矢量的X方向分量；Soy——轨道系太阳矢量的Y方向分量。5.4.3机动偏航控制模式+Y.轴与卫星-太阳矢量垂直。对于SECM卫星，机动偏航控制模式下，按β=3.0°时预定偏航目标对偏航角进行控制，此时偏航角按公式(2)计算。…………ψo(ψ=5.0°)才进行偏航角姿态角计算方法切换，否则沿用之前偏航姿态角计算公式，以避免偏航姿态角计算值发生突变。对CAST卫星，当太阳高度角在±3°之间，且太阳-地心矢量在轨道面内投影与地心-卫星连线之间的夹角小于或等于30°时，偏航角按公式(3)计算。………(3)S。——轨道坐标系太阳矢量的X方向分量。S。——轨道坐标系太阳矢量的Z方向分量。5.4.4零偏姿态控制模式零偏姿态控制模式下，卫星保持偏航角为零。5.5相位中心偏差如图1所示，卫星的天线相位中心同卫星天线参考点并不重合，因此需要进行相位中心偏差的改5GB/T42577—2023位中心偏差文件格式说明应按照附录D的规定执行。心变化信息需求见表B.6。6卫星设备时延偏差为小数周偏差，用于恢复整周模糊度的整数特性。未校正的相位时延文件格式说明应按照附录E的规定执行。6.2频间相位偏差在数据处理过程中频间相位偏差中随时间变化的部分与卫星钟差耦合在一起，使得采用不同频率估计的卫星钟差具有不一致性，因此又常被称为频率间钟偏差(IFCB)。频间相位偏差文件格式说明应按照附录E的规定执行。码间偏差DCB是不同测距码信号之间的设备时延差异的统称，其通常包括卫星和接收机两部分。卫星部分频间和频内偏差一般用TGD和ISC来表示。DCB数值与选定的参考基准有关，以相对偏差6GB/T42577—2023形式表示。码间偏差文件格式说明应按照附录E的规定执行。6.4系统间偏差系统间偏差(ISB)是不同卫星导航系统信号在接收机端的设备时延的差异，其通常包括与伪距有关的系统间偏差和与相位有关的系统间偏差。系统间偏差文件格式说明应按照附录E的规定执行。7GB/T42577—2023(资料性)北斗卫星标识对照见表A.1。表A.1北斗卫星标识对照表PRN编号卫星类型卫星编号8GB/T42577—2023表A.1北斗卫星标识对照表(续)PRN编号COSPAR-ID卫星类型卫星编号BEIDOU-3M-CASTMEO-14BEIDOU-3M-SECMMEO-15BEIDOU-3M-SECMMEO-16BEIDOU-3M-CASTMEO-17BEIDOU-3M-CASTMEO-18BEIDOU-3I-CASTBEIDOU-3I-CASTBEIDOU-3I-CASTBEIDOU-3M-CASTMEO-19BEIDOU-3M-CASTMEO-20BEIDOU-3M-SECMMEO-21BEIDOU-3M-SECMMEO-22BEIDOU-3M-CASTMEO-23BEIDOU-3M-CASTMEO-24BEIDOU-3G-CASTGEO-01BEIDOU-3G-CASTGEO-02BEIDOU-3G-CASTGEO-03注1:SVN与IGS号不一致。注2:MEO是指中圆地球轨道；GEO是指地球静止轨道；IGSO是指倾斜地球同步轨道。9GB/T42577—2023(资料性)卫星基本参数信息说明见表B.1～表B.6。表B.1卫星质量信息卫星质量(年月日)质心在机械坐标系下的坐标(年月日)XYZ√√√√√√√√表B.2激光反射器位置参数机械坐标系下坐标星体坐标系下的坐标(年月日)XYZXYZ√√√√√√√√√√√√表B.3卫星表面用于太阳光压建模信息统计卫星在机械坐标系下的尺寸卫星本体表面积X方向十-X面Y方向十一Y面Z方向表B.4卫星表面用于太阳光压建模信息统计(卫星SVN)卫星部件形状外法线朝向面积材料卫星寿命初期吸收系数吸收系数吸收系数卫星本体部件1平面十X√√√√√部件2平面√√√√√部件3平面√√√√√部件4平面√√√√√部件5平面√√√√√部件6平面√√√√√部件7平面√√√√√部件8平面√√√√√部件9平面√√√√√GB/T42577—2023卫星部件形状外法线朝向面积m²材料卫星寿命初期吸收系数吸收系数吸收系数太阳翼太阳光线√√√√√太阳光线√√√√√表B.5卫星天线相位中心偏差频率机械坐标系下坐标星体坐标系下坐标XYZXYZ√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√表B.6在星体坐标系下卫星天线实际相位中心相对于平均相位中心的偏差Value√√√√√√√√√注1:DZEN是高度角间隔，设定为0.5°;DAZI是方位角间隔，设定为5°,如果方位角间隔为0°,则只提供与高度角有关的偏差值。注2:Value是方位角和高度角格网点对应的星体坐标系下卫星天线实际相位中心相对于平均相位中心的偏差值，该值一般通过地面测试或解算得到。GB/T42577—2023(规范性)卫星信息文件的命名规则如图C.1所示，数据块部分的内容及格式见表C.1和表C.2。发布年份(四位数字)发布月份(两位数字)卫星信息文件名命名规则卫星信息文件头文件格式发布天数(两位数字)卫星信息文件头文件格式字段名称描述格式(FORTRAN)(默认：右对齐)VERSION/TYPE/AGENCY——版本——类型C:BDS卫星信息G;GPS卫星信息R:GLONASS卫星信息E:Galileo卫星信息M:多系统卫星信息——运行机构F8.1,12XA1,19XA3,17XPGM/TIMESYSTEM/TIME——运行程序——时间系统——计算时间年月日-A6.14X—A4,16X—I4,A1,I2,A1,12,10XENDOFHEADER头部部分的最后一个记录卫星信息文件数据部分格式字段名称描述格式“(FORTRAN)十SATEINFOSYSTEMCOSPAR-IDPRNLAUNCHEDDECOMMISSIONEDMASSTYPERETROREFLECTOR—SATEINFOSOLARPRESSURESatelliteBoxpart1十SOLARPREPRN:ShapeofsatelliteBoxpart1OrientedSateeffectiveAreaSateMaterialSateAbsorptioncoefficientSateReflectioncoefficientSateDiffusecoefficientHeatradiationPowerradiationOrientedSolarwingeffectiveAreaSolarwingMaterialSolarwingAbsorptioncoefficientSolarwingReflectioncoefficientSolarwingDiffusecoefficientHeatradiationPowerradiation—SOLARPRE一卫星信息数据记录部分开始—系统标识一—SVN号-COSPAR-ID——PRN号——PRN号启用时间—PRN号结束时间——卫星类型XYZ——卫星信息数据记录部分结束——光压参数卫星本体卫星本体部件1尺寸：太阳光压参数数据记录部分开始同种星体结构卫星的PRN号卫星本体部件1形状外法线朝向卫星本体有效面积卫星本体材料名称卫星本体吸收系数卫星本体镜面反射系数卫星本体漫反射系数热辐射功率辐射太阳翼板太阳翼板尺寸：外法线朝向太阳翼板有效面积太阳翼板材料名称太阳翼板吸收系数太阳翼板镜面反射系数太阳翼板漫反射系数热辐射功率辐射太阳光压参数数据记录部分结束A1,I3,1XI4,A1,I3,A1,1XA1,I2,1XI7,A1,I5,1X17,A1,15,1XF6.2,1XA15.1XF11.6.1XF11.6,1XF11.6,1XA4,1X,mA1,I2,IXA10,1XA2,1XF11.6,1XA10,1XF11.6,1XF11.6.1XF11.6,1XF11.6,1XF11.6.1XA2,1XF11.6,1XA10,1XF11.6,1XF11.6,1XF11.6,1XF11.6,1XF11.6,1X数据类型格式说明：F:表示单精度浮点型数字，如F9.2表示字符为浮点型，占9位，两位小数，右对齐：A:表示字符或字符串，如A60表示长度为60位的字符串；X:表示空格占位，如60X表示占60位的空格；I:表示整型数字，如I4表示占4位的整数，右对齐。1.0CSIIAV[RSION/TYP[/AG[NCYSHASateInfuBDST2019-01-29PGM/TIMESYSTEM/DATEENDOFHEADER+SATEINFOCC201008-000AC192010016:00000eo0000:00000943.00BEID0U-3M4-CAST0.593300-0.0869601.260040CC2020000-000AC202010016:000000000000:000000942.00BEIDOU-3M-CAST0.594700-0.084560CC2060000-000AC212010016:000000000000:000000941.00BEID0U-3M-CAST0.596700-0.087560CC2050000-000AC222010016:000000000000:000000942.00BEIDOU-3M-CAST0.598600-0.086560CC2090000-000AC232010016:000000000000:000000945.00BEIDOU-3M-CAST0.604500-0.080860CC2100000-000AC242010016:000000000000:000000946.00BFTDOU-3M-CAST0.605400-0.082460CC2120000-000AC252010016:000000000000:000001043.30BEIDOU-3M-SECH0.6566000.4287000.610000CC2116066-066AC262010016:066660060000:000661041.80BEIDOU6.6559060.4279060.609206CC2030000-000NC272010016:000000000000:000001018.00BFID0U-3M-SFCM0.6096000.4315700.620390CC2040000-000AC282010016:000000000000:000001014.40DCIDOU-3M-SLCH0.6080000.4311200.608010CC2070006-006AC292010016:000000000000:000001010.40BEID0U-3MSECM6.6095006.4260606.614200(C2080000-000A(302010016:000000000000:000001008.60RFTD0U1-3M-SFCM0.6097000.4273000.615300CC2130000-000AC322010016:000000000000:000001007.00BEIDOU-3M-CAST0.628300-0.0867601.236740CC2140000-000AC332010016:000000000000:000001007.00BEID0U-3M-CAST0.6276000.0881601.229340CC2160000-000AC342010016:000000000000:000001046.60BEIDOU-3M-SECM0.6728000.4282000.611400CC2150000-000AC352010016:000000000000:000001045.00BEIDOU-3M-SECM0.6724000.4291000.609500CC2180000-000AC362010016:000000000000:000001061.00BEIDOU-3M-CAST0.613300-0.089160CC2190000-000AC372010016:000000000000:000001061.00BEIDOU-3M-CAST0.608200-0.089860CC2200000-000AC382010016:000000000000:000002952.00BEIDOU-3I-CAST-0.989260-0.711820CC2210000-000AC392010016:000000000000:000002949.00BEIDOU-3I-CAST-0.982410-0.712660CC2220000-000AC452010016:000000000000:000001059.00BEIDOU-3M-CAST0.529300-0.086660CC2230000-000AC462010016:000000000000:000001058.00BEIDOU-3M-CAST0.529500-0.088160CC2170000-000AC592010016:000000000000:000002968.00BEIDOU-3G-CAST0.589600-0.0844600.763740SATEINFO+50IARPRFSATEBOX_01ix0002.780006***本本*****00.3500060061.0000ua000.000000a066.000000J000.006000SATFBOX02-x0001.750000**********0000.9200000000.0000000001.0000000000.0000000000.000000SATLBOX_03+Y0001.030000**********0000.1350000000.0000000001.0000000000.0000000000.000000SATEBOX_04-Y0002.600006来**本来来来***0000.1350060000.0660000001.000000a000.000000000.006600SATFBOX_05+70002.600000**********n00.135000n00.00000n001.m0000m000.000000n00.0000mSATEBOX_06-Z0000.820000**X*******0000.9200000000.0000000001.0000000000.0000000000.000000SATENING+Y0010.220000******率率率0000.9200000000.0000000001.0000000000.0000000000.000000SATEWING-Y0010.220000**********0000.9200000000.0000000001.0000000000.0000000000.00000GB/T42577—2023(规范性)卫星天线相位中心文件格式卫星天线相位中心文件的命名规则如图D.1所示，数据块部分的内容及格式见表D.1和表D.2。(四位数字)发布月份(两位数宁)发布天数(两位数字)图D.1天线相位中心文件命名规则表D.1天线相位中心文件头描述天线相位中心文件头描述字段名称描述格式(FORTRAN)(默认：右对齐)ANTEXVERSION/SYST 版本——卫星系统C:BDSG:GPSR:GLONASSE:GalileoM:多系统混合天线文件F8.1,12X,A1,39XPCVTYPE/REFANT——相位中心类型A:绝对相位中心值；R:相对相位中心值。——参考天线类型的相对值(blank:AOAD/MT)——参考天线的序列号(可选)A1,19X,A20,A20*COMMENT注释行A60ENDOFHEADER头部部分的最后一个记录GB/T42577—2023天线相位中心数据块描述字段名称描述格式(FORTRAN)(默认：右对齐)STARTOFANTENNA天线数据部分记录开始标识TYPE/SERIALNO卫星天线——天线类型，例如：“BEIDOU-3M”——卫星PRN号“sNN”——卫星码“sNNN”(可选)s——卫星系统标志(“C”,“G”,“R”,“E”);NN———两位数字的卫星PRN序号；NNN——三位数字的卫星SVN序号。——国际卫星标识符“YYYY-XXXA”(可选)YYYY:运载火箭进入轨道的年份XXX:顺序运载火箭车号码A20,A20,A10,A10METH/BY/#/DATE——校准方法：“CHAMBER”,“FIELD”,“ROBOT”等———机构名称——校准天线的数量———日期，DD-MMM-YY,例如：“07-NOV-19”DD-日期，用两位数字表示；MMM-月份，用英文的前三个字符缩写。YY——年份，用两位数字表示A20,A20,A10DAZI方位角增量：0～360,增量“DAZI”(以度为单位),360°应被“DAZI”整除。“DAZI”的常量：5.0。对于非方位相关的相位中心变化，用“0.0”指定2X,F6.1,ZEN1/ZEN2/DZEN卫星天线天底角范围和增量：用天底角定义格网角度：天底角范围“ZEN1”到“ZEN2”,增量“DZEN”(度)。“DZEN”应>0.0。“ZEN1”和“ZEN2”应是“DZEN”的倍数，“ZEN2”总是应大于“ZEN1”。“DZEN”的常见值：1.0。例如：“0.014.01.0”2X,3F6.1,#OFFREQUENCIES当前天线类型包含的频率数量*VALIDFROM时间(4位年，月，日，小时，分钟，秒)的有效期开始时间5I6,F13.7,*VALIDUNTI时间(4位年，月，日，小时，分钟，秒)的有效期结束时间5I6.F13.7.*SINEXCODE对来自SINEX文件的PCO标明其对应的SINEX文件序号A10,50X*COMMENT注释行A60字段名称描述格式(FORTRAN)(默认：右对齐)“E”,“C”)以及与标准观测文件格式一致的频率编号。“G01”“G02”“G05”“R01”“R02”“E01”“E05”“E07”“E08”“E06”“C02”“C07”“C06”“C01”“C05”—E5(E5a+E5b)频率部分包括相位中心相对于平均天线相位中心的偏差，本节不允许出现其他类型的记录或注释行NORTH/EAST/UP平均天线相位中心相对于卫星质心在X,Y和Z方向的偏差(以毫米为单位)标志“NOAZI”表示非方位角模式(如果“DAZI”>0.0)。从“ZEN1”到“ZEN2”(增量“DZEN”)的相位变化值，以毫米为单位，所有值在一行上如果“DAZI”>0.0,则表示为方位角相关模式。每一行中的第一个值表示方位角，后面为从“ZENI”到“ZEN2”(以增量所有值F8.1,mF8.2一个频率数据块结束的标识(格式与“ENDOFFREQUENCY”一致)相位中心变化值精度模块开始标识，该部分包含相位中心偏差和相位变化值的均方根值，本字段不能出现其他类型的记录或注释行*NORTH/EAST/UP偏差的RMS(单位为毫米)GB/T42577—2023天线相位中心数据块描述字段名称描述格式(FORTRAN)(默认：右对齐)*(Rmsvaluesofthenon-azimuth-dependentpattern)从“ZEN1”到“ZEN2”(增量“DZEN”)的非方位角模式的相位变化值的均方根值，以毫米为单位，所有值在一行上3X,A5,mF8.2pendentpattern从“ZEN1”到“ZEN2”(增量“DZEN”)的方位角相关模式的相位变化值的均方根值，以毫米为单位，所有值在一行上F8.1,mF8.2*ENDOFFREQRMS相位中心变化值精度模块开始标识(另请参阅“STARTOFFREQRMS”)3X,A1,I2,54XENDOFANTENNA天线数据部分记录开始标识示例：1.4CAPCVTYPE/REFANTENDOFHEADERSTARTOFANTENNABEIDOU-2GC01C0032010-001ATYPE/SERIALNO020-JUL-15METH/BY/#/DATEVALUESFROMBEIDOUPROVIDERCOMMENTFREQUENCYCODESC01ANDC02BOTHREFERTOBEIDOUSIGNALB1COMMENTC02STARTOFFREQUENCY600.000.001100.00NORTH/EAST/UPNOAZI0.000.000.000.000.000.000.000.000.000C02ENDOFFREQUENCYC06STARTOFFREQUENCY600.000.001100.00NORTHNOAZI0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00C06ENDOFFREQUENCYC07STARTOFFREQUENCY600.000.001100.00NORTH/EAST/UPNOAZI0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00C07ENDOFFREQUENCYENDOFANTENNAGB/T42577—2023(规范性)设备时延文件格式设备时延文件命名规则见图E.1。ACCYYYYDDDACCYYYYDDD.bias文件后缀(三位数字)产品发们发布年份(四位数字)设备时延小数偏差，频间相位偏差和码间偏差文件的数据块部分的内容及格式见表E.1和表E.2。设备时延文件头描述字段名称描述格式(FORTRAN)VERSION/TYPE/AGENCY版本——类型M:多系统混合偏差文件——运行机构F8.1,12X,A1,19XA3,17XPGM/TIMESYSTEM/TIME——运行程序——时间系统——计算时间年月日——A6,14X———A4,16X———I4,A1,I2,A1,I2,10X设备时延数据块描述字段名称描述格式(FORTRAN)*COMMENT注释行A60偏差类型标识符系统标识，SVN号R:GLONASSE:Galileo系统标识，PRN号测站名观测值类型1观测值类型2起始历元时间(年，年积日，天内秒)结束历元时间(年，年积日，天内秒)单位偏差估计值偏差估计值方差的STD偏差估计斜率偏差估计斜率方差的STDA1,I3,1XA1,I2.1XA9,1XA3,2XA3,2XA4,1XF21.4.1XF11.4,1XF21.4,1XF11.4,1X+BIAS/SOLUTION*BIASSVN_PRNSTATIONOBS1OBS2BIAS_START_BIAS_ENDUNITESTIMATEDVALUEDSBc003C01DSBc016C02DSBc004C03DSBC005C04DSBc011C05DSBc006C06DSBc007C07DSBco08C08DSBc010C10DSBC012C11DSBc013C12DSBc017C13DSBc015C14DSBC104C32DSBC102C33DSBC103C34DSBc003C01DSBc016C02DSBc004C03DSBc005C04DSBc011C05DSBc006C06DSBce07C07DSBce08C08DSBc009C09DSBc010C10DSBC012C11DSBC013C12DSBC017C13C2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2IC7I2018:001:000002018:002:00000nsC2I