澳洲 sbas testbed 定位介紹

澳洲與紐西蘭近年合作發展了一套星基的 gnss 增益系統， 範圍含蓋了澳洲、紐西蘭等地。 除了現有 sbas 的 L1 波段基本功能， 也是全世界第一個實作 L5 雙頻多星的 sbas 系統； 同時也嘗試透過 sbas 廣播精密星曆， 試驗 real time ppp 的可行性。

星基增益系統 sbas

sbas 是經由衛星廣播對局部地區的 gnss 信號修正量， 增強 gnss 定位精度的技術。 sbas 系統是由地面的連續衛星追縱站 cors， 觀測 gnss 衛星訊號；由於 cors 的座標已知， 可以由 gnss 定位反算衛星位置， 並推出與衛星廣播訊號的誤差。 再將誤差經其它通訊衛星廣播， 在廣播範圍內即可減去部份 gnss 信號誤差，達到較好的定位精度。

相較於傳統 sbas 服務的改進

testbed 採用的是雙頻多星系 (DFMC) ， 相較於傳統的 sbas 如 waas 是採用單頻單星， 能廣播的衛星顆數限制為 51 枚，也只限於修正 GPS 衛星。 雙頻多星系統由於使用了二個頻段， 將衛星顆數的限制提升至 92 枚，也不再限於單一星系， 如 testbed 廣播內容有 GPS 與 galileo 的修正資料。

同時 testbed 也試驗 real time ppp 的可行性， 在 L1 與 L5 波段上廣播精密的衛星軌道位置與時鐘。

testbed 服務內容

testbed 經衛星廣播的內容可以分為三部份：

1. 與傳統 sbas 規範相容的單頻 gps 修正訊號。
2. 雙頻含 gps 與 galileo 的修正訊號。
3. 在 L1 與 L5 中傳送的精密軌道與時鐘。

定位試驗與成果

由於 testbed 是全球第一個雙頻多星的 sbas 系統， 因此在雙頻定位上，目前仍沒有硬體廠商支援； 目前澳洲政府的規劃是與 gvm 公司合作， 使用 gvm 公司開發的軟體接收儀解碼。 至於單頻的 sbas 訊號，現有的接收儀即可解碼使用。

由於單頻的 sbas 有統一的訊號格式規範， 也已普及一段時間，多數接收儀已能直接處理 sbas 訊號， 並即時輸出定位成果。 同時多數接收儀也能同時記錄 gnss 訊號的觀測值， 輸出 rinex 格式的觀測結果，供事後後處理定位。

目前我有取得以 nmea 格式記錄的 sbas 的即時定位結果， 與 rinex 格式的原始觀測資料。 若搭配 IGS 發布的最終版本精密星曆， 以精密單點定位解算 rinex 格式的原始觀測資料， 可以達到接近公分級的精度； 據以比較 testbed sbas 的定位成果精度。