SBAS简介

星基增强系统，又名SBAS（Satellite-Based Augmentation System），一般通过地球静止轨道（GEO）卫星搭载导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对全球卫星导航系统定位精度的改进。

GPS全球导航系统发展比较早，在各项导航应用中的性能也比较优越，因此全球多个国家先后建立了针对GPS导航系统的SBAS系统；俄罗斯针对Glonass导航系统也建立了自己星基增强系统SDCM，由于Glonass系统的特殊性，SDCM系统也独居一支同时为GLONASS系统和GPS系统提供增强服务。随着Galileo导航系统，SBAS系统兼容Galileo系统已经开展相应的规划。BDSBAS的建设也在如火如荼的进行中，BDSBAS相关接口说明今年年中会也公布颁发。

目前全球已具备服务状态的SBAS系统有美国的WAAS、欧洲的EGNOS、日本的MSAS、印度的GAGAN和俄罗斯的SDCM，正在进行建设的中国的BDSBAS（也称为SNAS）、韩国的KASS以及尼日利亚的NSAS是正在建设和测试的星基增强系统，正在进行研究部署的中南美洲的SACCSA、加拿大的CWAAS、澳大利亚的AUSBAS。

 

 

 1.WAAS增强系统

WAAS（Wide AreaAugmentation System）广域增强系统是部署在美国本土境内，WAAS包括38个地面站点和3颗地球同步静止卫星，同步卫星的覆盖范围如下图所示。

WAAS增强系统的3颗卫星的状态如下表，WAAS系统建设用过的两颗星目前已废弃。

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	运行状态
Inmarsat 4F3 (AMR)	133	46	98 W	L1	正常
Galaxy 15 (CRW)	135	48	133 W	L1	正常
Telesat Anlk F1R (CRE)	138	51	107.3 W	L1	正常
Inmarsat 3F3 (POR)	134	47	178 W	L1	停止服务
Inmarsat 3F4 (AOR-W)	122	35	142 E	L1	停止服务

 

2. EGNOS增强系统

 

EGNOS增强系统，全称为：Euro Geostationary Navigation Overlay Service，欧洲同步卫星导航覆盖系统，EGNOS系统建立的初期主要是面向GPS导航系统L1频点进行增强，按照EGNOS的规划2011-2030年，En-route / NPA / APV1 / LPV200只基于GPS L1频点；2020年之后EGNOS在2025年会采取比较大的动作，升级EGNOS V3 会兼容L1/L5双频。

EGNOS增强系统包括40个地面站点和3颗地球同步静止卫星，同步卫星的覆盖范围如下图所示。

 

EGNOS增强系统的3颗卫星的状态如下表，EGNOS系统建设用过的一颗星目前已废弃。

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	发射时间	运行状态
Astra Ses-5	136	/	5 E	L1&L5	2012/7/9	正常
ASTRA 5B	123	/	31.5 E	L1	2014/3/22	正常
INMARSAT 4F2 EMEA	126	39	64 E	L1	2005/3/11	正常
Inmarsat 3F2 AOR-E	120	/	15.5 E	L1	Sep-96	停止服务

 

3. MSAS增强系统 

 

MSAS，全称为：Multi-Functional Satellite Augmentation System，是日本的多功能卫星增强系统，主要用于GPS误差的纠正。

 

MSAS 系统包括2个主控站（MCS）、4 个地面参考站（GMS）、2 颗 GEO卫星、2 个测距监测站（MRS），同步卫星的覆盖范围如下图所示

 

MSAS增强系统的2颗卫星的状态如下表：

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	发射时间	运行状态
MTSAT-1R	129	NMEA#42	140 E	L1	2005/2/26	正常
MTSAT-1	137	NMEA#50	145 E	L1	2006/2/18	正常

 

4. GAGAN增强系统

GAGAN，全称为：The GPS Aided GeoAugmented Navigation ，GPS辅助型近地轨道增强系统，是印度部署的广域增强系统

 

GAGAN包括15个地面站点、2个控制中心、3个上行站和3颗地球同步静止卫星，同步卫星的覆盖范围如下图所示

 

GAGAN增强系统的3颗卫星的状态如下表：

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	运行状态
GSAT-8	127	40	55 E	L1&L5	正常
GSAT-10	128	41	83 E	L1&L5	正常
GSAT-15	132		93.5 E	L1&L5	正常

 

5. SDCM增强系统

 

SDCM增强系统，全称为:The System for Differential Corrections and Monitoring (SDCM) 差分校正和监测系统。SDCM为GLONASS以及GPS卫星导航系统提供性能强化，以满足所需的高精确度及可靠性。SDCM由24个监测站、1个中央处理站和3颗地球同步静止卫星组成，同步卫星的覆盖范围如下图所示：

 

SDCM增强系统的3颗卫星的状态如下表：

卫星名称	PRN	NMEA	位置	发射时间	运行状态
Luch-5A	141	54	167 E	2011/12/11	正常
Luch-5B	125	38	16 E	2012/11/3	正常
Luch-5	140	53	95 E	2014	正常

 

6. NSAS增强系统

 

NSAS增强系统，全称为NIGERIAN SATELLITE AUGMENTATION SYSTEM。NSAS是尼日利亚的通信卫星NIGCOMSAT-1R转发增强信号实现，也是非洲、中东地区实现的首个SBAS系统，对于非洲、中东地区的增强服务意义重大。

NSAS增强系统目前只有一颗在轨卫星，播发L1和L5频段，覆盖范围如下图：

 

NSAS增强卫星的卫星状态如下表：

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	发射时间	运行状态
NIGCOMSAT 1R	147	42	42.5 E	L1&L5	2011/12/19	正常

7. BDSBAS增强系统

 

BDSBAS增强系统建设按照目前北斗三号导航系统的建设，BDSBAS隶属于北斗三号导航系统的一部分，由北斗三号3颗GEO提供SBAS增强服务，用于提供B1C频点和B2a频点的增强服务，最早的一颗星于2018年11月1日发射。

BDSBAS增强系统目前2颗在轨卫星，播发L1和L5频段，覆盖范围如下图：

 

BDSBAS增强系统2颗卫星的状态如下表所示： 

卫星名称	PRN	NMEA	位置	播发频点	发射时间	运行状态
GEO-1	130	-	140 E	L1&L5	2018/11/1	正常
GEO-2	-	-	-	-	2020/3/9	测试

目前很多国家都在积极发展SBAS系统的建设用于提升导航系统的服务性能，SBAS系统的提升的定位性能的提升可以用下表看出：

序号	位置精度	服务	运行状态
1	100m	GNSS导航服务	GPS+SA
2	15m	GNSS导航服务	GPS-SA
3	3~5m	GNSS导航服务	DGPS
4	<3m	GNSS导航服务+SBAS系统	GPS+SBAS

 

如果目前正在规划和建设的SBAS系统都能够建设完成并能够通过相关的测试认证，未来的SBAS系统之间将会实现无缝切换，国际民航、远洋船等将会实现基于SBAS系统的无缝的巡航。

 

SBAS 即Satellite Based Augmentation Systems (DGNSS/DGPS/WAAS/EGNOS)，星基增强系统。

它是利用地球静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。

SBAS 系统主要由四部分组成：地面参考基站，主控站，上传站和地球同步卫星等。

目前全球发展的SBAS系统有：

欧空局接收卫星导航系统(EGNOS)，覆盖欧洲大陆；

美国的DGPS(Differential GPS)，美国雷声公司的广域增强系统(WAAS FAA)，覆盖美洲大陆；

日本的多功能卫星增强系统（MSAS），覆盖亚洲大陆；

印度的GPS辅助型静地轨道增强导航（GAGAN）。

SBAS四者具有完全兼容的互操作性。

其特点是：

1、通过地球静止卫星（GEO）发布包括GPS卫星星历误差改正、卫星钟差改正和电离层改正信息；

2、通过GEO卫星发播GPS和GEO卫星完整的数据；

3、GEO卫星的导航载荷发射GPS L1测距信号。

 

SBAS电离层改正信息：

电离层改正信息主要由两条报文组成： 

1、Ionospheric Grid Point Mask Message Type 18

2、Ionospheric Delay Corrections Messages Type 26