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美国星基增强系统发展现状和未来

张彦东

【摘要】本文介绍了星基增强系统产生的背景以及美国的星基增强系统WAAS

（广域增强系统）的系统架构，回顾了WAAS（广域增强系统）的发展历史，分

析了WAAS（广域增强系统）的发展现状和未来的发展方向。%Thisarticle

introducesthebackgroundoftheU.S.SatelliteBasedAugmentation

System(SBAS)andthesystemarchitectureofSBASWAAS(WideArea

AugmentationSystem),reviewsthedevelopmentprocessofWAASand

makesanalysisaboutthecurrentsituationandfuturedevelopmentof

WAAS.

【期刊名称】《现代导航》

【年(卷),期】2014(000)005

【总页数】4页(P379-382)

【关键词】GPS;国际民航组织;星基增强系统;广域增强系统

【作者】张彦东

【作者单位】民航内蒙古地区空中交通管理局，呼和浩特010070

【正文语种】中文

【中图分类】V249

1星基增强系统

1.1星基增强系统产生的背景

GPS系统自建成以来到现在，其标准定位服务（StandardPositioningService

—SPS）可以向民用用户提供水平方向100m左右，垂直方向150m左右的定位

精度，但随着应用领域的不断拓展，民用航空对于GPS的应用提出了更加苛刻的

要求，即GPS必须满足包括精度、完好性、连续性和可用性在内的全方位性能要

求。为了使卫星导航系统能够应用于民用航空领域，必须保证系统的性能达到如表

1中所提出的相应要求。

根据霍普金斯大学对于GPS性能进行的评估，30颗GPS卫星，在取消SA并且

同时使用双频接收机的情况下，所提供的导航服务性能仅仅能满足远洋航路的要求。

为此，必须对GPS性能进行增强满足航空终端区导航甚至精密进近需求，因此广

域增强系统（WideAreaAugmentationSystem—WAAS，星基增强系统的重

要成员）应运而生。

1.2美国的星基增强系统

世界上现存正在使用的星基增强系统有：美国的WAAS（广域增强系统），欧洲

的EGNOS（欧洲同步卫星导航覆盖系统），日本的MSAS（多功能卫星增强系

统），印度的GAGAN（GPS辅助型静地轨道增强导航系统），俄罗斯的SDCM

（差分校正和监测系统）。

美国的星基增强系统，广域增强系统（WAAS），由地面监测站网络和同步通信

卫星构成，用来增强全球定位系统（GPS）的服务性能，由美国联邦航空管理局

（FAA）建设和管理。其最初设计目标是利用GPS/WAAS来替代ILS实现美国本

土机场的一类精密进近，设计规模包括25个广域监测站和2个主控站构成，服务

范围为美国本土。

表1ICAO对于GNSS空间信号性能需求飞行阶段水平/垂向精度完好性水平/垂

向告警门限告警时间连续性可用性航路3.7km/待定1×10-7/h3.7km/待定

5min1×10-4～1×10-8/h0.99999终端区3.7km/待定1×10-7/h1.85km/待定

15s1×10-4～1×10-8/h0.99999非精密进近220m/待定1×10-7/h556m/待

定10s1×10-4～1×10-8/h0.99999APV-I16m/20m2×10-7/approach

40m/50m10s8×10-6/15s0.99999APV-II16m/8m2×10-7/approach

40m/20m6s8×10-6/15s0.99999一类精密进近16m/4～6m2×10-

7/approach40m/10～15m6s8×10-6/15s0.99999

2广域增强系统（WAA