一步一步讲,首先卫星导航系统由三部分组成:
这里谈地面控制部分的作用[1]:
主控站:
监测站:
注入站:将接收到的导航电文存储在微机中,当卫星通过其上空时,再用大口径发射天线将这些导航电文和其他命令分别“注入”卫星。
通信和辅助系统:地面通信线、海底电缆以及卫星通信等联合组成。
导航电文[2]:导航电文是由卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码,也称为数据吗(D码)。
可以看到,导航电文是这样产生并注入到卫星中的
卫星存储了及时更新的导航电文才能保证定位的精度,这与地面段的工作息息相关。
在去年7月,伽利略卫星导航系统发生故障:
引用[3]:根据伽利略主管机构的说法,这次整个系统故障是其位于意大利的“精密时间设施PTF”出了问题,PTF是用来做什么的,PTF: Precision Timing Facility, responsible for the generation of a physical realization of Galileo System Time (GST) which is provided to all elements for time synchronization purposes.也就是说,PTF是整个伽利略卫星导航系统的时间维持设施,他挂了也就是相当于整个伽利略系统失去了时间来源。
在产生导航电文中的某一部出现了问题,导致定位精度降低,主控站每天都会对定位精度进行评估
定位精度过低,就会导致整个系统停止工作。
重新启动系统需要经过长时间迭代,定位精度才能逐渐提高。
然后我们看GPS的地面段组成:
GPS地面段覆盖全球,保证了空中的任何一颗卫星都可以被监测,都可以及时接受指令,保证系统的稳定运行。
而北斗在2012年之前仅在国内建立了监测站、主控站(西安)、注入站,在地球的另一面的卫星我们无法观测、无法发送指令,所以科学家提出了两个方案。
2013年,我国在巴基斯坦建成北斗导航系统首个海外监测站[4][5]
然后我就没搜到更多消息,评论指出现在已经不考虑在海外建站,所以现在仅剩下“星间链路”这个方案。
在前两代卫星导航系统都是局域性导航系统,国内建监测站、注入站就基本满足要求。而第三代北斗卫星导航系统需要覆盖全球,所以从第三代的第一颗北斗卫星开始,都附加了一项功能:星间链路,星间链路是对地面站无法覆盖全球的一种解决方案。
这样,地面段无法观测、注入的卫星也可以通过可观测、注入的卫星联系起来。