CN114637031B - 一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置，涉及卫星导航技术领域，该方法包括：数据处理系统编排生成定时电文产品；规划管控系统利用定时电文产品编排生成上注电文；上行注入系统将上注电文封装后在固态时刻注入星基增强卫星；规划管控系统对下播电文进行完整性和一致性分析，将错误的下播电文重排后经上行注入系统在临机时刻注入卫星；星基增强卫星将电文空中转发；地面监测站接收卫星下播电文并转发至数据处理系统和规划管控系统。可见，本发明为北斗民用双频星基增强服务提供一种固态时序为主、临机时序为辅的强实时北斗民用双频星基增强电文通讯方法，实现了电文播发的可用性与连续性。

Description

一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置。
背景技术
北斗星基增强服务是北斗卫星导航系统提供的重要服务之一，可以以地球同步卫星为通信媒介，向民航、铁路、海事等领域用户提供差分增强及完好性服务信息，以满足用户高精度、强实时、高完好性的应用需求。
北斗民用双频星基增强电文涉及民航用户的生命安全，需确保其播发的连续性、可靠性，但我国尚缺少一套适用于北斗民用双频星基增强电文实时编排与播发实现的方法，难以实现北斗民用双频星基增强电文实时播发功能，造成北斗民用双频星基增强电文通讯效率低下，电文播发连续性和可用性差。
发明内容
为解决北斗民用双频星基增强电文通讯效率低下，电文播发连续性和可用性差的问题，本发明提供一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置，该方法即符合北斗卫星导航系统特性，又满足国际标准约定的北斗民用双频星基增强电文播发控制，实现固态为主、临机为辅的电文编排注入，解决北斗星基增强服务中缺少民用双频星基增强服务电文的强实时编排与播发方法问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法，所述方法应用于北斗民用双频星基增强电文通讯装置，所述装置包括数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站，所述方法包括：
所述数据处理系统编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品；
所述规划管控系统对所述电文产品进行有效性判定，判定结果为有效时编排生成原始上注电文；
所述上行注入系统对所述原始上注电文进行有效性判定，判定结果为有效时将所述原始上注电文封装，在第一时刻注入所述星基增强卫星；
所述星基增强卫星接收所述电文，播发下播电文。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：
所述地面监测站接收所述下播电文；
所述规划管控系统对下播电文进行完整性判定和一致性比对；
所述规划管控系统重新编排错误电文为临机上注电文；
所述上行注入系统对所述临机上注电文并进行有效性判定，判定结果为有效时将所述临机上注电文封装，在第二时刻注入所述星基增强卫星。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述北斗民用双频星基增强定时电文产品类型包括：
短龄期定时电文产品和长龄期定时电文产品；
所述短龄期定时电文产品为M秒定时电文产品，主要包括完好性信息和改正数信息；
所述长龄期定时电文产品为N秒定时电文产品，主要包括卫星掩码、星钟-星历误差修正及协方差，星基增强卫星星历、星钟-星历协方差，降效因子，与协调世界时差信息，星基增强卫星历书。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述有效性判定包括：接收时刻判定和电文格式判定；
所述接收时刻判定包括对电文的接收时刻与发送时刻进行比对，若比对结果一致则判定结果为接收时刻有效，否则判定结果为无效；
所述电文格式判定包括判定接收的电文格式是否符合接口控制文件要求，若判定结果为符合则判定结果为电文格式有效，否则判定结果为电文格式无效；
当所述接收时刻判定和所述电文格式判定的结果都为有效时，则接收电文的所述有效性判定结果为有效；否则所述有效性判定结果为无效。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述完整性判定包括：
所述规划管控系统抽取至少三个所述地面监测站监测的下播电文，若所述下播电文内容一致、格式有效、时刻正确，则判定所述下播电文为完整电文，进一步的对所述完整电文做一致性比对；否则判定所述下播电文为错误电文。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述一致性比对包括：
所述规划管控系统对下播电文与其对应的上注电文中的电文类型、电文有效内容进行逐字节一致性比对，若两者相同，则判定所述下播电文为一致电文；若两者不同则判定所述下播电文为错误电文。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第一时刻为固态时刻，计算方法为：
τx＝τ0[mod X]-τi
其中，τx为不同类型上注电文固定上注时刻，τ0[mod X]为天内秒模X秒的时刻,τi所述不同类型上注电文的配置时延。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述第二时刻为动态临机时刻，计算方法为：所述规划管控系统寻找当前电文定时播发周期内的空闲时刻，则所述空闲时刻为所述第二时刻。
本发明实施例第二方面公开了一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置，所述装置包括：数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站；
所述数据处理系统包括第一接收模块、第一生成模块，所述规划管控系统包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第二生成模块，所述上行注入系统包括第四检测模块、第三生成模块、上行注入模块，所述星基增强卫星包括第二接收模块、播发模块，所述地面监测站包括第三接收模块、转发模块，其中：
所述第一接收模块用于接收所述转发模块发送的导航电文、回收电文和星地观测数据；
所述第一生成模块用于编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品，并发往所述第一检测模块；
所述第一检测模块用于接收所述第一生成模块发送的所述定时电文产品，并判定有效性，判定结果为有效时将所述定时电文产品发往所述第二生成模块；
所述第二检测模块用于接收所述转发模块发送的下播电文，并进行完整性判定，若所述下播电文被判定为不完整，则将所述下播电文发往所述第二生成模块，若所述下播电文被判定为完整，则将所述下播电文发往所述第三检测模块；
所述第三检测模块用于接收所述第二检测模块发送的下播电文，并进行一致性对比，若判定结果为一致则将所述下播电文发往所述第二生成模块；
所述第二生成模块用于根据收到的电文产品信息编排生成北斗民用双频星基增强上注电文，并发往所述第四检测模块；
所述第四检测模块用于检测收到的北斗民用双频星基增强上注电文的有效性，若判定结果为有效时将所述上注电文发往所述第三生成模块；
所述第三生成模块将收到的所述上注电文进行封装为封装电文，并发往所述上行注入模块；
所述上行注入模块用于将收到的所述封装电文发往所述第二接收模块；
所述第二接收模块接收所述上行注入模块发送的所述封装电文，并发往所述播发模块；
所述播发模块用于接收所述第二接收模块发送的所述封装电文，向空中播发下播电文；
所述第三接收模块用于接收所述播发模块播发的所述下播电文，并发往所述转发模块；
所述转发模块用于接收所述第三接收模块发送的所述下播电文，向所述第一接收模块发送导航电文、回收电文和星地观测数据，向所述第二检测模块发送下播电文。
本发明第三方面公开了另一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的北斗民用双频星基增强电文通讯方法中的部分或全部步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供了一种应用于北斗民用双频星基增强电文通讯装置的电文通讯方法，该装置包括数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站，该方法包括：数据处理系统接收所述地面监测站发送的导航电文、回收电文和星地观测数据，编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品；规划管控系统利用定时电文产品编排生成北斗民用双频星基增强上注电文；上行注入系统将上注电文封装后在固态时刻向指定的星基增强卫星进行注入；规划管控系统对经地面监测站回传的北斗民用双频星基增强下播电文进行完整性和一致性分析，规划管控系统将错误的下播电文重排后经上行注入系统在临机时刻注入卫星。可见，本发明能够通过固态时刻为主、临机时刻为辅的强实时电文编排与播发方法，实现了北斗民用双频星基增强电文的连续性与可用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的另一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置的结构示意图；
图4是本发明实施例公开的另一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明公开了一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置，数据处理系统根据地面监测站发送的导航电文、回收电文和星地观测数据，编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品；规划管控系统利用定时电文产品编排生成北斗民用双频星基增强上注电文；上行注入系统将上注电文封装后在固态时刻向指定的星基增强卫星进行注入；规划管控系统对经地面监测站回传的北斗民用双频星基增强下播电文进行完整性和一致性分析，规划管控系统将错误的下播电文重排后经上行注入系统在动态临机时刻注入卫星。以下分别进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以应用于北斗民用双频星基增强电文通讯装置中，该装置包括数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站，方法可以包括以下操作：
101、数据处理系统编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品。
本发明实施例中，数据处理系统编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品之前，该方法可以包括以下操作：
数据处理系统接收地面监测站发送的导航电文、回收电文和星地观测数据。
可选的，北斗民用双频星基增强定时电文产品类型包括：
短龄期定时电文产品和长龄期定时电文产品；
短龄期定时电文产品为6秒定时电文产品，主要包括完好性信息和改正数信息；
长龄期定时电文产品为120秒定时电文产品，主要包括卫星掩码、星钟-星历误差修正及协方差，星基增强卫星星历、星钟-星历协方差，降效因子，与协调世界时差信息，星基增强卫星历书。
可选的，数据处理系统将北斗民用双频星基增强定时电文产品发往规划管控系统之前，该方法可以包括以下操作：数据处理系统确定发送北斗民用双频星基增强定时电文产品的时刻。其中，数据处理系统发送北斗民用双频星基增强定时电文产品时刻的计算方法为：
数据处理系统发送6秒定时电文产品的时刻为：
τ1＝τ0[mod6]+2-τa
其中，τ1为6秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τa为可配置常数，用于表示数据处理系统与规划管控系统间6秒定时电文产品传输的配置时延。
数据处理系统发送120秒定时电文产品的时刻为：
τ2＝τ0[mod120]-τb
其中，τ2为120秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τb为可配置常数，用于表示数据处理系统与规划管控系统间120秒定时电文产品传输的配置时延。
102、规划管控系统编排生成北斗民用双频星基增强原始上注电文。
可选的，规划管控系统编排生成北斗民用双频星基增强原始上注电文之前，该方法可以包括以下操作：
规划管控系统接收数据处理系统发送的北斗民用双频星基增强定时电文产品，并对该定时电文产品进行有效性判定。具体内容包括：
接收时刻判定包括对北斗民用双频星基增强定时电文产品的接收时刻与发送时刻进行比对，若比对结果一致则判定结果为接收时刻有效，否则判定结果为无效；
电文格式判定包括判定接收的北斗民用双频星基增强定时电文产品格式是否符合接口控制文件要求，若判定结果为符合则判定结果为该电文产品格式有效，否则判定结果为该电文产品格式无效；
当接收时刻判定和电文格式判定的判定结果都为有效时，则北斗民用双频星基增强定时电文产品的有效性判定结果为有效，否则有效性判定结果为无效。
判定结果为有效时编排生成原始上注电文。
可选的，规划管控系统生成的北斗民用双频星基增强原始上注电文包括：
规划管控系统将接收的6秒定时电文产品生成6秒原始上注电文：包括MT35、MT36；
规划管控系统将接收的120秒定时电文产品生成120秒原始上注电文：包括卫星掩码MT31、星钟-星历误差修正及协方差MT32，星基增强卫星星历星钟-星历协方差MT39、MT40，降效因子MT37、星基增强卫星历书MT47等。
可选的，规划管控系统将北斗民用双频星基增强原始上注电文发往上行注入系统之前，该方法可以包括以下操作：规划管控系统确定发送北斗民用双频星基增强原始上注电文的时刻。其中，规划管控系统发送北斗民用双频星基增强原始上注电文时刻的计算方法为：
6秒原始上注电文MT35、MT36发往上行注入系统时刻的计算方法为：
Figure GDA0003955223850000081
其中，
Figure GDA0003955223850000082
分别为原始上注电文MT35、MT36由规划管控系统发送至上行注入系统的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τc为可配置常数，用于标识规划管控系统与上行注入系统间电文传输的配置时延。
120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47发往上行注入系统时刻的计算方法为：
τ2_ij_pre＝τ0[mod120]+τij-τd
其中，τ2_ij_pre为第i类信息的第j组发送至上行注入系统的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τij为固定常数，用于标识不同类型信息由规划管控系统发往与上行注入系统间的时延，其中，i表示信息类型MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47，j表示信息组数；τd为可配置常数，用于标识规划管控系统与上行注入系统间电文传输的配置时延。
103、上行注入系统将原始上注电文封装，在固态时刻注入星基增强卫星。
可选的，上行注入系统将原始上注电文封装之前，该方法可以包括以下操作：
上行注入系统接收规划管控系统发送的北斗民用双频星基增强原始上注电文，并对该原始上注电文进行有效性判定。具体内容包括：
接收时刻判定包括对北斗民用双频星基增强原始上注电文的接收时刻与发送时刻进行比对，若比对结果一致则判定结果为接收时刻有效，否则判定结果为无效；
电文格式判定包括判定接收的北斗民用双频星基增强原始上注电文格式是否符合接口控制文件要求，若判定结果为符合则判定结果为该原始上注电文格式有效，否则判定结果为该原始上注电文格式无效；
当接收时刻判定和电文格式判定的判定结果都为有效时，则北斗民用双频星基增强原始上注电文的有效性判定结果为有效，上行注入系统对其进行封装；否则有效性判定结果为无效，上行注入系统不对其进行操作。
可选的，上行注入系统将原始上注电文封装，在固态时刻注入星基增强卫星之前，该方法可以包括以下操作：上行注入系统确定注入星基增强卫星的时刻。其中，上行注入系统确定注入星基增强卫星时刻的计算方法为：
6秒原始上注电文MT35、MT36封装后注入时刻的计算方法为：
Figure GDA0003955223850000091
其中，τMT35、τMT36分别为MT35、MT36电文封装后的固定上注时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻。
120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47封装后注入时刻的计算方法为：
τ2_ij＝τ0[mod120]+τij
其中，τ2_ij为第i类信息的第j组上注电文的固定上注时刻；τ0[mod20]为天内秒模120秒的时刻。
例如，每个120定时编排周期内星钟-星历误差修正及协方差MT32的生成组数与服务区域内的可视卫星数、观测数据有效性等相关，且每组信息仅含一颗卫星的修正参数信息。因此，每个120秒定时编排周期内播发的电文组数有可能存在差异。在进行时序编排时，需按组号进行编排上注。当生成电文组数小于规划组数时，超出部分无需进行电文注入。
104、星基增强卫星接收所述电文，播发下播电文。
星基增强卫星接收到上行注入系统注入的上注电文后，将电文向空中广播。
可见，图1所描述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法为北斗星基增强服务提供了一种北斗民用双频星基增强电文通讯模式，通过数据处理系统、规划管控系统、上行注入系统、星基增强卫星和地面监测站各模块，实现了各类北斗民用双频星基增强电文生成和实时上注。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的北斗民用双频星基增强电文通讯方法的流程示意图。如图2所示，该方法可以应用于北斗民用双频星基增强电文通讯装置中，该装置包括数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站，方法可以包括以下操作：
201、数据处理系统编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品。
202、规划管控系统编排生成北斗民用双频星基增强原始上注电文。
203、上行注入系统将原始上注电文封装，在固态时刻注入星基增强卫星。
204、星基增强卫星接收所述电文，播发下播电文。
本发明实施例中，针对步骤201-204的详细描述请参照实施例一中针对步骤101-104的详细描述，本发明实施例不再赘述。
205、地面监测站接收下播电文
地面监测站数目不小于三个，接收星基增强卫星播发的下播电文，接收导航电文和星地观测数据。
206、下播电文完整性判定
可选的，规划管控系统接收北斗民用双频星基增强下播电文后，该方法还可以包括以下操作：
规划管控系统抽取至少三个所述地面监测站监测的下播电文，判断所抽取的下播电文是否内容一致、格式有效、时刻正确，当步骤206的判断结果为是时，触发执行步骤207，当步骤206的判断结果为否时，触发执行步骤208。
207、下播电文完整性比对
可选的，规划管控系统对符合完整性要求的下播电文进行一致性比对，该方法包括以下操作：
规划管控系统对下播电文与其对应的上注电文的电文类型、电文有效内容进行逐字节一致性比对，判定两者是否一致，当步骤207的判断结果为是时，不进行操作；当步骤207的判断结果为否时，触发执行步骤208。
可见，通过对下播电文的完整性判定和一致性比对可及时发现错误电文。
208、规划管控系统编排生成北斗民用双频星基增强临机上注电文。
规划管控系统将错误的下播电文重新编排生成北斗民用双频星基增强临机上注电文。
209、上行注入系统将临机上注电文封装，在临机时刻注入星基增强卫星。
可选的，上行注入系统将临机上注电文封装之前，该方法可以包括以下操作：
上行注入系统接收规划管控系统发送的北斗民用双频星基增强临机上注电文，并对该临机上注电文进行有效性判定。具体内容包括：
接收时刻判定包括对北斗民用双频星基增强临机上注电文的接收时刻与发送时刻进行比对，若比对结果一致则判定结果为接收时刻有效，否则判定结果为无效；
电文格式判定包括判定接收的北斗民用双频星基增强临机上注电文格式是否符合接口控制文件要求，若判定结果为符合则判定结果为该临机上注电文格式有效，否则判定结果为该临机上注电文格式无效；
当接收时刻判定和电文格式判定的判定结果都为有效时，则北斗民用双频星基增强临机上注电文的有效性判定结果为有效，上行注入系统对其进行封装；否则有效性判定结果为无效，上行注入系统不对其进行操作。
可选的，上行注入系统将临机上注电文封装，在临机时刻注入星基增强卫星之前，该方法可以包括以下操作：规划管控系统寻找当前电文定时播发周期内的空闲时刻，上行注入系统利用该空闲时刻将封装后的临机上注电文注入星基增强卫星。
可见，图2所描述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法提供一种固态时刻为主、临机时刻为辅的强实时电文编排与播发方法，通过对下播电文的完整性和一致性判定，对错误的下播电文进行临机补发，利用空闲时刻补发，不影响正常的北斗民用双频星基增强电文通讯，提高了电文的播发的成功率和可靠性。
实施例三
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置的结构示意图。如图3所示，该装置可以包括数据处理系统301、规划管控系统302、上行注入系统303、星基增强卫星304以及地面监测站305，数据处理系统301包括第一接收模块3011、第一生成模块3012，规划管控系统302包括第一检测模块3021、第二检测模块3022、第三检测模块3023、第二生成模块3024，上行注入系统303包括第四检测模块3031、第三生成模块3032、上行注入模块3033，星基增强卫星304包括第二接收模块3041、播发模块3042，地面监测站305包括第三接收模块3051、转发模块3052，其中：
第一接收模块3011用于接收转发模块3052发送的导航电文、回收电文和星地观测数据；
第一生成模块3012用于编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品，并发往第一检测模块3021；
第一检测模块3021用于接收第一生成模块3012发送的定时电文产品，并判定有效性，判定结果为有效时将定时电文产品发往第二生成模块3024；
第二检测模块3022用于接收转发模块3052发送的下播电文，并进行完整性判定，若下播电文被判定为不完整，则将下播电文发往第二生成模块3024，若下播电文被判定为完整，则将下播电文发往第三检测模块3023；
第三检测模块3023用于接收第二检测模块3022发送的下播电文，并进行一致性对比，若判定结果为一致则将下播电文发往第二生成模块3024；
第二生成模块3024用于根据收到的电文产品信息编排生成北斗民用双频星基增强上注电文，并发往第四检测模块3031；
第四检测模块3031用于检测收到的北斗民用双频星基增强上注电文的有效性，若判定结果为有效时将上注电文发往第三生成模块3032；
第三生成模块3032将收到的上注电文进行封装为封装电文，并发往上行注入模块3033；
上行注入模块3033用于将收到的封装电文发往第二接收模块3041；
第二接收模块3041接收上行注入模块3033发送的封装电文，并发往播发模块3042；
播发模块3042用于接收第二接收模块3041发送的封装电文，向空中播发下播电文；
第三接收模块3051用于接收播发模块3042发送的下播电文，并发往转发模块3052；
转发模块3052用于接收第三接收模块3051发送的下播电文，向第一接收模块3011发送导航电文、回收电文和星地观测数据，向第二检测模块3022发送下播电文。
可见，图3所描述的北斗民用双频星基增强电文通讯装置能够生成北斗民用双频星基增强定时电文，并在固态时刻将定时电文注入卫星；对偶发不完整、不一致的电文进行重新编排，并在临机时刻注入卫星，实现了北斗民用双频星基增强电文通讯的连续性与可用性。
实施例四
图4是本发明实施例公开的又一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置的结构示意图。如图4所示，该装置可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器401；
与存储器401耦合的处理器402；
处理器402调用存储器401中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一或实施例二所描述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法中的步骤。
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种北斗民用双频星基增强电文通讯方法，其特征在于，所述方法应用于北斗民用双频星基增强电文通讯装置，所述装置包括数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站，所述方法包括：
所述数据处理系统编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品；所述定时电文产品类型包括：6秒定时电文产品和120秒定时电文产品；
所述数据处理系统发送所述6秒定时电文产品的时刻为：
τ1＝τ0[mod6]+2-τa
式中，τ1为6秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τa为可配置常数，用于表示数据处理系统与规划管控系统间6秒定时电文产品传输的配置时延；
所述数据处理系统发送所述120秒定时电文产品的时刻为：
τ2＝τ0[mod120]-τb
式中，τ2为120秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τb为可配置常数，用于表示数据处理系统与规划管控系统间120秒定时电文产品传输的配置时延；
所述规划管控系统对所述电文产品进行有效性判定，判定结果为有效时编排生成原始上注电文；所述原始上注电文包括6秒原始上注电文和120秒原始上注电文；
所述6秒原始上注电文：包括MT35、MT36；
所述120秒原始上注电文：包括卫星掩码MT31、星钟-星历误差修正及协方差MT32，星基增强卫星星历星钟-星历协方差MT39、MT40，降效因子MT37、星基增强卫星历书MT47；
所述规划管控系统将所述6秒原始上注电文MT35、MT36发往上行注入系统时刻的计算方法为：
Figure FDA0003955223840000021
其中，
Figure FDA0003955223840000022
分别为原始上注电文MT35、MT36由规划管控系统发送至上行注入系统的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τc为可配置常数，用于标识规划管控系统与上行注入系统间电文传输的配置时延；
所述规划管控系统将所述120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47发往上行注入系统时刻的计算方法为：
τ2_ij_pre＝τ0[mod120]+τij-τd
其中，τ2_ij_pre为第i类信息的第j组发送至上行注入系统的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τij为固定常数，用于标识不同类型信息由规划管控系统发往与上行注入系统间的时延，其中，i表示信息类型MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47，j表示信息组数；τd为可配置常数，用于标识规划管控系统与上行注入系统间电文传输的配置时延；
所述上行注入系统对所述原始上注电文进行有效性判定，判定结果为有效时将所述原始上注电文封装，在第一时刻注入所述星基增强卫星；
所述第一时刻的计算方法为：
所述上行注入系统将所述6秒原始上注电文MT35、MT36封装后注入所述星基增强卫星时刻的计算方法为：
Figure FDA0003955223840000023
其中，τMT35、τMT36分别为MT35、MT36电文封装后的上注时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；
所述上行注入系统将所述120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47封装后注入所述星基增强卫星时刻的计算方法为：
τ2_ij＝τ0[mod120]+τij
其中，τ2_ij为所述120秒原始上注电文的上注时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻，所述τij为固定常数；
所述星基增强卫星接收所述电文，播发下播电文；
所述地面监测站接收所述下播电文；
所述规划管控系统对下播电文进行完整性判定和一致性比对；
所述规划管控系统重新编排错误电文为临机上注电文；
所述上行注入系统对所述临机上注电文并进行有效性判定，判定结果为有效时将所述临机上注电文封装，在第二时刻注入所述星基增强卫星；
所述第二时刻为动态临机时刻，计算方法为：
所述规划管控系统寻找当前电文定时播发周期内的空闲时刻，则所述空闲时刻为所述第二时刻。
2.根据权利要求1所述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法，其特征在于，所述有效性判定包括：
接收时刻判定和电文格式判定；
所述接收时刻判定包括对电文的接收时刻与发送时刻进行比对，若比对结果一致则判定结果为接收时刻有效，否则判定结果为无效；
所述电文格式判定包括判定接收的电文格式是否符合接口控制文件要求，若判定结果为符合则判定结果为电文格式有效，否则判定结果为电文格式无效；
当所述接收时刻判定和所述电文格式判定的结果都为有效时，则接收电文的所述有效性判定结果为有效；否则所述有效性判定结果为无效。
3.根据权利要求1所述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法，其特征在于，所述完整性判定包括：
所述规划管控系统抽取至少三个所述地面监测站监测的下播电文，若所述下播电文内容一致、格式有效、时刻正确，则判定所述下播电文为完整电文，进一步的对所述完整电文做一致性比对；否则判定所述下播电文为错误电文。
4.根据权利要求1或3所述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法，其特征在于，所述一致性比对包括：
所述规划管控系统对下播电文与其对应的上注电文中的电文类型、电文有效内容进行逐字节一致性比对，若两者相同，则判定所述下播电文为一致电文；若两者不同则判定所述下播电文为错误电文。
5.一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置，其特征在于，所述装置包括：数据处理系统，规划管控系统，上行注入系统，星基增强卫星，地面监测站；
所述数据处理系统包括第一接收模块、第一生成模块，所述规划管控系统包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第二生成模块，所述上行注入系统包括第四检测模块、第三生成模块、上行注入模块，所述星基增强卫星包括第二接收模块、播发模块，所述地面监测站包括第三接收模块、转发模块，其中：
所述第一接收模块用于接收所述转发模块发送的导航电文、回收电文和星地观测数据；
所述第一生成模块用于编排生成北斗民用双频星基增强定时电文产品，并发往所述第一检测模块；
所述定时电文产品类型包括：6秒定时电文产品和120秒定时电文产品；
所述第一生成模块将所述6秒定时电文产品发往所述第一检测模块品的时刻为：
τ1＝τ0[mod6]+2-τa
式中，τ1为6秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τa为可配置常数，用于表示所述第一生成模块与所述第一检测模块间6秒定时电文产品传输的配置时延；
所述第一生成模块将所述120秒定时电文产品发往所述第一检测模块品的时刻为：
τ2＝τ0[mod120]-τb
式中，τ2为120秒定时电文产品发送至规划管控系统的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τb为可配置常数，用于表示所述第一生成模块与所述第一检测模块间120秒定时电文产品传输的配置时延；
所述第一检测模块用于接收所述第一生成模块发送的所述定时电文产品，并判定有效性，判定结果为有效时将所述定时电文产品发往所述第二生成模块；
所述第二检测模块用于接收所述转发模块发送的下播电文，并进行完整性判定，若所述下播电文被判定为不完整，则将所述下播电文发往所述第二生成模块，若所述下播电文被判定为完整，则将所述下播电文发往所述第三检测模块；
所述第三检测模块用于接收所述第二检测模块发送的下播电文，并进行一致性对比，若判定结果为一致则将所述下播电文发往所述第二生成模块；
所述第二生成模块用于根据收到的电文产品信息编排生成北斗民用双频星基增强上注电文，并发往所述第四检测模块；
所述电文产品包括原始上注电文和临机上注电文；
当所述电文产品为所述原始上注电文时：
所述原始上注电文包括6秒原始上注电文和120秒原始上注电文；
所述6秒原始上注电文：包括MT35、MT36；
所述120秒原始上注电文：包括卫星掩码MT31、星钟-星历误差修正及协方差MT32，星基增强卫星星历星钟-星历协方差MT39、MT40，降效因子MT37、星基增强卫星历书MT47；
所述第二生成模块将所述6秒原始上注电文MT35、MT36发往所述第四检测模块时刻的计算方法为：
Figure FDA0003955223840000051
其中，
Figure FDA0003955223840000061
分别为原始上注电文MT35、MT36由所述第二生成模块发送至所述第四检测模块的时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；τc为可配置常数，用于所述第二生成模块与所述第四检测模块间电文传输的配置时延；
所述第二生成模块将所述120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47发往所述第四检测模块的计算方法为：
τ2_ij_pre＝τ0[mod120]+τij-τd
其中，τ2_ij_pre为第i类信息的第j组发送至所述第四检测模块的时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻；τij为固定常数，用于标识不同类型信息由所述第二生成模块发往与所述第四检测模块间的时延，其中，i表示信息类型MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47，j表示信息组数；τd为可配置常数，用于所述第二生成模块与所述第四检测模块间电文传输的配置时延；
当所述电文产品为临机上注电文时，所述第二生成模块寻找当前电文定时播发周期内的空闲时刻，在所述空闲时刻将所述临机上注电文发往所述第四检测模块；
所述第四检测模块用于检测收到的北斗民用双频星基增强上注电文的有效性，若判定结果为有效时将所述上注电文发往所述第三生成模块；
所述第三生成模块将收到的所述上注电文进行封装为封装电文，并发往所述上行注入模块；
所述上行注入模块用于将收到的所述封装电文发往所述第二接收模块；
所述上行注入模块将收到的所述封装电文发往所述第二接收模块的时刻计算方法为：
所述6秒原始上注电文MT35、MT36封装后发送时刻的计算方法为：
Figure FDA0003955223840000071
其中，τMT35、τMT36分别为MT35、MT36电文封装后的发送时刻；τ0[mod6]为天内秒模6秒的时刻；
所述120秒原始上注电文MT31、MT32、MT39、MT40、MT37、MT47封装后发送时刻的计算方法为：
τ2_ij＝τ0[mod120]+τij
其中，τ2_ij为所述120秒原始上注电文的发送时刻；τ0[mod120]为天内秒模120秒的时刻，所述τij为固定常数；
所述第二接收模块接收所述上行注入模块发送的所述封装电文，并发往所述播发模块；
所述播发模块用于接收所述第二接收模块发送的所述封装电文，向空中播发下播电文；
所述第三接收模块用于接收所述播发模块播发的所述下播电文，并发往所述转发模块；
所述转发模块用于接收所述第三接收模块发送的所述下播电文，向所述第一接收模块发送导航电文、回收电文和星地观测数据，向所述第二检测模块发送下播电文。
6.一种北斗民用双频星基增强电文通讯装置，其特征在于，所述装置包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-4任一项所述的北斗民用双频星基增强电文通讯方法。
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