【科普】续 北斗卫星导航系统的运控系统由哪几部分构成

书接上回，上次说到了北斗卫星的运控系统及组成部分，那么运控系统的没个组成部分的具体作用又是什么呢？下面小编给大伙儿详细说说……

运控系统通常由1~2个主控站，4~6个注入站、数十个监测站和数万台设备组成

什么是主控站

运控系统通常由1~2个主控站，4~6个注入站、数十个监测站和数万台设备组成，如果对卫星、测站和设备进行有效管理与控制，并生成导航服务所学的电文参数，是运控系统的首要任务，这些功能均由主控站负责完成。

主控站是卫星导航系统地面信息处理和运行控制的核心部分。负责完成导航卫星和运控系统的也无管理和控制。

在运控系统中，主控站扮演着“心脏”和“大脑”的角色，是卫星导航系统的运行控制中心。其核心功能为：搜集各个监测站采集的卫星信号、观测数据及环境数据，利用监测站的全部观测资料，推算卫星轨道、工作状态、卫星钟差和电离层的改正参数等，并将生成的导航电文传送到上行注入站；提供整个系统的时间基准，推算监测站和导航卫星的原子钟与主控站原子钟间的钟差，并将钟差信息编入导航电文，生成卫星状态和卫星调度信息，用于调整偏离轨道的卫星和启用备用卫星。北斗主控站还具备光宇差分处理以及RDSS定位、授时、短报文通信的集中处理等功能。

主控站通常包括测量与通信系统、管理与控制系统、信息处理系统、时频系统、数据管理与应用系统和供配电系统。

测量与通信系统主要任务是完成卫星下行信号接收与测量、上新信号注入与发射、与各地面站之间的数据传输等功能。管理与控制系统主要任务是对卫星导航系统进行管理控制，包括对各卫星和地面站的管控，支持完成各项导航业务，实现整个卫星导航系统的星地协同运行。信息处理系统主要任务是利用监测站各类型观测数据进行卫星钟差与轨道测定与预报、电离层延迟改正模型参数处理等，生成向用户发播的导航电文信息。时频系统主要利用原子钟进行授时，建立并维持导航系统同意的时间和频率基准。数据管理和应用系统主要用于运控系统对所有观测数据的存档、管理与应用。供配电系统主要用于电力能源的保障。

什么是注入站

导航卫星随着时间的退役，星上注入的卫星星历和钟差等参数均存在长期预报误差，需要定期进行参数更新，一遍对电文参数进行及时校正，以确保导航服务的性能。注入站承担了卫星电文参数和控制指令的注入功能，卫星与注入站的关系就如“风筝”与“线”的关系，当风筝在空政飞到一定时间，需要地面利用风筝线对其进行位置和方向的校准，以确保风筝的正常飞行。如果没有注入站这根“线”，导航卫星就像断了线的“风筝”。

注入站是指向在轨运行导航卫星注入导航电文和控制指令的地面无线电发射站，具备监测站的全部功能，是导航卫星系统地面运行控制的重要组成部分。

在运控系统中，注入站是连接卫星与地面的“桥梁”和“信息链路”。主要负责接收主控站送来的导航电文和卫星控制指令，在主控站的控制下将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令，经射频链路上行注入到相应的卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。

注入站通常包括测量与数传系统和时统系统。测量系统与数传系统主要任务是完成卫星下行信号接收与测量、上行信号注入与发射、与主控站之间的数据传输等功能。时统系统主要为注入站提供统一的时间和频率基准。

什么是监测站

运控系统为了完成卫星状态的监视和电文参数的处理，需要实时对卫星下行型号和数据进行采集与监测，并将数据实时回传到主控站进行数据处理。监测站承担了导航卫星数据采集与监测功能，就像导航系统的“眼睛”和“耳朵”，实时对卫星“一举一动”进行“观察”和“监听

监测站是接受卫星导航信号，向主控站提供业务处理所需的伪距、载波相位、气象等参数的地面站。

在运控系统中，监测站是导航卫星观测数据采集与监测单元，通常分为有人值守和无人值守两类。有人值守站可靠性高，有的甚至配备独立的原子钟和时频系统，但数据量有限，主要用于卫星轨道测定、电离层监测和广域差分与完好性处理。无人值守站可靠性略低，但布设数量多，主要用于电离层监测和广域差分与完好性处理。

监测站受主控站控制，配备接收机、高精度原子钟、计算机和各种环境数据传感器，通过对导航卫星进行连续监测，对系统所需的各种数据进行自动采集。其主要任务是监测导航卫星的工作，检测其运行的健康状况和卫星在空间的精确位置，并向主控站提供观测数据。所有观测资料通过计算机进行存储和预处理，并传送到主动站，用于确定卫星导航电文。