GB/T 39414.4-2020.Interface specification for signal in space of BeiDou navigation satellite system-Part 4: Open service signal B3I.
1范围
GB/T 39414的本部分规定了北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)空间星座和用户终端之间公开服务信号B3I的信号特性及导航电文结构。
GB/T 39414.4适用于使用B3I信号的卫星导航产品的研制、生产和检验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。
GB/T 39267北斗 卫星导航术语
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定 义
GB/T 39267界定的术语和定义适用于本文件。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AODC:时钟数据龄期(Age of Data, Clock)
AODE:星历数据龄期( Age of Data, Ephemeris)
BDCS:北斗坐标系(BeiDou Coordinate System)
BDS:北斗卫星导航系统( BeiDou Navigation Satellite System)
BPSK:二进制相移键控( Binary Phase Shift Keying)
CDMA :码分多址(Code Division Multiple Access)
CGCS2000 : 2000中国大地坐标系(China Geodetic Coordinate System 2000)
GEO:地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit)
GIVE:格网点电离层垂直延迟改正数误差(Grid point Ionospheric Vertical delay Error)
GIVEI:格网点电离层垂直延迟改正数误差指数(Grid point lonospheric Vertical delay Error Index)

ICS49.020
中华人民共和国国家标准
GB/T39414.4—2020
北斗卫星导航系统空间信号接口规范第4部分：公开服务信号B3I
Interface specification for signal in space of BeiDou navigation satellite system-Part4:Open service signalB3I2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T39414.4—2020
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
术语和定义
缩略语
4北斗系统概述
空间星座
坐标系统
时间系统
信号规范
信号结构
信号特性
测距码特性
6导航电文
导航电文概述
D1导航电文
D2导航电文
符合性验证方法…
信号特性验证方法.
测距码特性验证方法….
导航电文结构验证方法
导航电文参数算法验证方法
GB/T39414《北斗卫星导航系统空间信号接口规范》分为4个部分：第1部分：公开服务信号B1C；
第2部分：公开服务信号B2a；
—一第3部分：公开服务信号B1I；第4部分：公开服务信号B3I。
本部分为GB/T39414的第4部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分由中央军委装备发展部提出本部分由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544)归口。GB/T39414.4—2020
本部分起草单位：中国卫星导航工程中心、中国航天标准化研究所、北京卫星导航中心、中国航天科技集团公司第五研究院、中国科学院微小卫星创新研究院、中国航天电子技术研究院。本部分主要起草人：宿晨庚、阮航、高为广、卢垫、吴海玲、王维嘉、高扬、刘旭楠、康登榜、曹坤梅麻智超、董海青、戴永珊。
GB/T39414.4—2020
北斗卫星导航系统分为北斗一号、北斗二号和北斗三号三个建设发展阶段。北斗卫星导航系统现已发布的公开服务信号包括B1I、B2I、B3I、B1C和B2a。其中，B1I、B3I信号在北斗二号和北斗三号的中圆地球轨道（MEO)卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO)卫星和地球静止轨道（GEO)卫星上播发，提供公开服务；B2I信号在北斗二号所有卫星上播发，提供公开服务，在北斗三号卫星上将被B2a信号取代：B1C、B2a信号在北斗三号中圆地球轨道（MEO)卫星和倾斜地球同步轨道（IGSO)卫星上播发，提供公开服务。
GB/T39414的本部分主要定义了北斗系统空间星座和用户终端之间公开服务信号B3I的相关内容，包括空间信号射频特性、测距码、导航电文结构、导航电文参数和用户算法等，可作为北斗卫星导航产品设计、研制及应用的重要依据1范围
北斗卫星导航系统空间信号接口规范第4部分：公开服务信号B3I
GB/T39414.4—2020
GB/T39414的本部分规定了北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）空间星座和用户终端之间公开服务信号B3I的信号特性及导航电文结构。本部分适用于使用B31I信号的卫星导航产品的研制、生产和检验。规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单)适用于本文件GB/T39267北斗卫星导航术语
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
GB/T39267界定的术语和定义适用于本文件3.2
缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AODC：时钟数据龄期（AgeofData，Clock）AODE：星历数据龄期（AgeofData，Ephemeris）BDCS：北斗坐标系（BeiDouCoordinateSystem）BDS：北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem）BPSK：二进制相移键控（BinaryPhaseShiftKeying）CDMA：码分多址（CodeDivisionMultipleAccess)CGCS2000:2000中国大地坐标系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）GEO：地球静止轨道（GeostationaryEarthOrbit）GIVE：格网点电离层垂直延迟改正数误差（GridpointIonosphericVerticaldelayError）GIVEI：格网点电离层垂直延迟改正数误差指数（GridpointIonosphericVerticaldelayErrorIndex）GLONASS：格洛纳斯卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem）GPS：全球定位系统（GlobalPositioningSystem）IERS：国际地球自转参考系服务（InternationalEarthRotationandReferenceSystemsService）IGP：电离层格网点（lonosphericGridPoint）IGSO：倾斜地球同步轨道（InclinedGeoSynchronousOrbit）IPP：电离层穿刺点（lonosphericPiercePoint）IRM：IERS参考子午面（IERSReferenceMeridian）1
GB/T39414.4—2020
IRP：IERS参考极（IERSReferencePole）LSB：最低有效位（LeastSignificantBit）MEO：中圆地球轨道（MediumEarthOrbit）MSB：最高有效位（MostSignificantBit）NTSC：国家授时中心（NationalTimeServiceCenter）RHCP：右旋圆极化（Right-HandCircularPolarization）RURA：区域用户距离精度（RegionalUserRangeAccuracy）RURAI：区域用户距离精度指数（RegionalUserRangeAccuracyIndex）SOW：周内秒计数（SecondsofWeek）UDRE：用户差分距离误差（UserDifferentialRangeError）UDREI：用户差分距离误差指数（UserDifferentialRangeErrorIndex）URA：用户距离精度（UserRangeAccuracy）URAI：用户距离精度指数（UserRangeAccuracyIndex）WN：整周计数（WeekNumber）
4北斗系统概述
4.1空间星座
北斗全球系统标称空间星座由3颗GEO卫星、3颗IGSO卫星和24颗MEO卫星组成，并视情部在轨备份卫星。GEO卫星轨道高度35786km，分别定点于东经80°、110.5°和140°；IGSO卫星轨道高度35786km，轨道倾角55°；MEO卫星轨道高度21528km，轨道倾角554.2
坐标系统
北斗系统采用北斗坐标系（BDCS）。北斗坐标系的定义符合IERS规范，与2000中国大地坐标系（CGCS2000）定义一致（具有完全相同的参考椭球参数），具体定义如下：a）原点、轴向及尺度定义
原点位于地球质心；
Z轴指向IERS定义的参考极（IRP)方向；X轴为IERS定义的参考子午面（IRM)与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线；-Y轴与Z、X轴构成右手直角坐标系；—长度单位是国际单位制（SI)米，b）参考椭球定义
BDCS参考椭球的几何中心与地球质心重合，参考椭球的旋转轴与Z轴重合。BDCS参考椭球定义的基本常数见表1。
表1BDCS参考椭球定义的基本常数序号
长半轴
地心引力常数（包合大气层）
地球自转角速度
a=6378137.0m
μ=3.986004418×10m/s
f=1/298.257222101
Q.=7.2921150X10-5rad/s
3时间系统
GB/T39414.4—2020
北斗系统的时间基准为北斗时（BDT）。BDT采用国际单位制（SI)秒为基本单位连续累计，不闰秒，起始历元为2006年1月1日协调世界时（UTC)00时00分00秒。BDT通过UTC（NTSC)与国际UTC建立联系，BDT与国际UTC的偏差保持在50ns以内（模1s）。BDT与UTC之间的闰秒信息在导航电文中播报，
信号规范
信号结构
B3I信号由“测距码+导航电文”调制在载波上构成，其信号表达式见公式（1)：SBa(t)=ABaCai(t)Dar(t)cos(2ft+pBt)式中：
——卫星编号；
AB31———B3I信号振幅；
Cal———B3I信号测距码；
DBal——B3I信号数据码；
f-B31信号载波频率；
sI———B3I信号载波初相。
2信号特性
载波频率
同一颗卫星发射的导航信号的载波频率在卫星上由共同的基准时钟源产生。B3I信号的载波频率为1268.520MHz
调制方式
B3I信号采用二进制相移键控(BPSK)调制5.2.3极化方式
卫星发射信号为右旋圆极化（RHCP），5.2.4载波相位噪声
未调制载波的相位噪声谱密度应满足单边噪声带宽为10Hz的三阶锁相环的载波跟踪精度达到0.1 rad(RMS)。
5.2.5用户接收信号电平
当卫星仰角大于5°，在地球表面附近的接收机右旋圆极化天线为0dBi增益时，卫星发射的B3I信号到达接收机天线输出端的最小功率电平为一163dBW。5.2.6信号复用方式
信号复用方式为码分多址（CDMA），SnG
GB/T39414.4—2020
5.2.7信号带宽
B31信号带宽为20.46MHz（以B3I信号载波频率为中心）。5.2.8杂散
卫星发射的杂散信号不超过一50dBc。5.2.9信号相关性
B1I、B2I和B3I信号的测距码相位差随机抖动小于1ns（1c）。B31信号载波与其载波上所调制的测距码间起始相位差随机抖动小于3°（1。)（相对于载波），5.2.10星上设备时延
星上设备时延是指卫星信号从星载频率源到卫星发射天线相位中心的传输时延。B3I信号的设备时延为基准设备时延，含在导航电文的钟差参数a。中，不确定度小于0.5ns(1)。5.3测距码特性
B31信号测距码（以下简称CBal码）的码速率为10.23Mcps，码长为10230。CBai码由两个线性序列G1和G2截短、模二加生成Gold码后再截短产生，G1和G2序列均由13级线性移位寄存器生成，周期为8191码片，其生成多项式见公式（2）和公式（3）：GI(X)=X1+X*+X+X+1
G2(X)=X1a+X12+X10+X+X?+X+X+X+1CB3I码发生器如图1所示。
移位控制时钟
复位控制时钟
1234567891013
置初始相位（全“1”）
置初始相位（不同卫星对应初始相位不同）15678910111213
图1C3i码发生器示意图
CA序列
寄存器相位为
1111111111100
（从左至右顺序）
CB序列
测距码
·（3）
将G1产生的码序列截短1码片，使其变成周期为8190码片的CA序列；G2产生周期为8191码片的CB序列。CA序列与CB序列模二加，产生周期为10230码片的CB3r码G1序列在每个测距码周期(1 ms)起始时刻或G1序列寄存器相位为“1111111111100”时置初始相位，G2序列在每个测距码周期（1ms)起始时刻置初始相位。G1序列的初始相位为“1111111111111”。4
GB/T39414.4—2020
G2序列的初始相位由1111111111111”经过不同的移位次数形成，不同初始相位对应不同卫星。CB3I码的G2序列相位分配见表2。
2C3i码的G2序列相位分配
卫星类型
GEO卫星
GEO卫星
GEO卫星
GEO卫星
GEO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
MEO/IGSO卫星
测距码编号
G2序列初相值
G2序列初始相位
1010111111111bZxz.net
1111000101011
1011110001010
1111111011
1100100011111
1001001100100
1111111010010
1110111111101
1010000000010
0010000011011
1110101110000
0010110011110
0110010010101
0111000100110
1000110001001
1110001111100
0010011000101
0000011101100
1000101010111
0001011011110
0010000101101
0010110001010
0001011001111
0011001100010
0011101001000
0100100101001
1011011010011
1010111100010
0001011110101
0111111111111
0110110001111
1010110001001
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