低軌導(dǎo)航增強(qiáng)具有成本低、信號(hào)更強(qiáng)、速度更快的優(yōu)勢(shì),有望賦能衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。低軌導(dǎo)航增強(qiáng)具備星座全球覆蓋和信號(hào)鏈路增益大等獨(dú)特優(yōu)勢(shì),可提高用戶(hù)收斂時(shí)間,實(shí)現(xiàn)快速厘米級(jí)定位;此外還能進(jìn)行對(duì)原導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度監(jiān)測(cè),提高原系統(tǒng)定軌能力,以及進(jìn)行完好性監(jiān)測(cè)服務(wù)。
1、低軌衛(wèi)星軌道低、重量小,衛(wèi)星造價(jià)和發(fā)射成本較低。低軌衛(wèi)星比中高軌衛(wèi)星的重量輕、軌道更低,可通過(guò)一箭多星方式發(fā)射,衛(wèi)星的研發(fā)成本和火箭發(fā)射成本較低。
2、落地信號(hào)強(qiáng)度更高,遮擋遮蔽條件下定位效果可用性更好。低軌衛(wèi)星軌道高度一般低于1000km,相較于20000km以上高度的中高軌導(dǎo)航衛(wèi)星,低軌衛(wèi)星信號(hào)傳輸路徑更短、信號(hào)時(shí)延和功率損耗更小。相同信號(hào)功率低軌衛(wèi)星發(fā)射抵達(dá)地球表面的信號(hào)功率將比中高軌衛(wèi)星高出30dB(即1000倍)。更強(qiáng)的落地信號(hào)功率可在復(fù)雜地形環(huán)境和復(fù)雜電磁環(huán)境下改善定位的效果,提升抗干擾和反欺騙能力。
3、低軌衛(wèi)星運(yùn)行速度快,加快高精度定位收斂時(shí)間,用戶(hù)體驗(yàn)更優(yōu)。中高軌衛(wèi)星星座幾何構(gòu)型變化慢,相鄰歷元間觀測(cè)方程之間的相關(guān)性太強(qiáng),因此在進(jìn)行定位參數(shù)估計(jì)時(shí),需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能估計(jì)和分離各類(lèi)誤差,進(jìn)而固定載波相位模糊度、實(shí)現(xiàn)精密定位。
因此,傳統(tǒng)高精度定位的收斂時(shí)間一般為15分鐘~30分鐘。而低軌衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間遠(yuǎn)小于中高軌衛(wèi)星,在相同時(shí)間段內(nèi)過(guò)的軌跡更長(zhǎng),幾何構(gòu)型變化快。低軌衛(wèi)星運(yùn)行1分鐘,約相當(dāng)于目前中軌衛(wèi)星運(yùn)行20分鐘的幾何變化。低軌衛(wèi)星的軌道特性,有助于加快高精度定位的收斂時(shí)間,達(dá)到1分鐘級(jí)收斂,用戶(hù)體驗(yàn)更加優(yōu)異。
4、信息速率更高,可播發(fā)更多精密改正信息。因?yàn)槁涞匦盘?hào)功率的提升,低軌增強(qiáng)信號(hào)可以承載更高的信息速率或更大的信號(hào)帶寬,作為衛(wèi)星導(dǎo)航基本電文及差分改正電文的播發(fā)通道。
5、終端小型化、集成化、低功耗,易于用戶(hù)使用。低軌增強(qiáng)信號(hào)功率的提升,有利于地面用戶(hù)使用更小型化的終端設(shè)備;同時(shí),作為通信使用時(shí),地面用戶(hù)以更小的信號(hào)功率,就能被低軌衛(wèi)星正常接收。