SBAS电文作为改正数和完好性参数的信息载体，其电文结构、内容、编排方式等设计的合理性将直接影响SBAS系统的性能。ICAO[10]和RTCA[11]标准中对单频SBAS电文结构、内容和最大播发间隔等进行了明确规定。单频SBAS共支持64种电文类型，每条电文由250 bit组成并在1 s时间完成播发。由于每条电文仅包含部分改正数或完好性信息，用户需收集多条电文后才能获取一组完整的改正数和完好性信息以进行定位解算。考虑播发信息的时变特性，各电文类型具有不同的更新间隔，改正数精度随时间累积而降低，导致用户端定位保护级变大；同时标准中对SBAS告警电文的优先级和播发策略进行了明确规定，告警电文的连续播发将占用播发通道，可能导致其他电文过期。综上，电文的时序设计将影响用户导航解算的精度、可用性和连续性[12]，电文播发时序编排是SBAS系统设计的重要内容。
为满足不同类型电文最大播发间隔的要求，同时考虑不同服务参数的降效因素，需针对SBAS电文播发时序开展详细、深入的研究和设计。斯坦福大学的Walter等[13]介绍了WAAS当前采用动态时序的播发方法，同时提出了固定时序的播发方法。韩国Yun等[14]根据KASS系统服务区域特点进行电文时序设计，对比现有SBAS系统最大播发间隔降低20%左右，缩短了用户的首次定位时间。Salos等[15]利用其开发的DSVP软件对DFMC L5的电文接口协议开展研究，软件同时支持动态和固定2种时序编排方法。国内，黄双临[16]、梁曦[17]等对SBAS电文特性进行了分析，但对SBAS电文时序设计的研究较少。
本文首先给出SBAS电文播发的标准要求，作为电文时序设计的约束；然后提出一种基于电文龄期的SBAS电文时序动态编排算法；最后在对国际各SBAS系统电文特性进行分析的基础上，对本文算法的有效性进行了验证。结果表明，本文算法可以有效缩短电文播发间隔和用户首次定位时间，提升了SBAS电文的播发效率和灵活性。
1 SBAS电文标准 RTCA即航空无线电委员会发布的DO-229E标准[11]是GNSS/广域增强系统的最低运行标准。为满足航空用户对导航精度、完好性、连续性及可用性的要求，RTCA标准详细规定了SBAS信号功率、实时播发增强电文的电文类型、信息格式、播发间隔等重要设计参数及指标，是单频SBAS电文设计的主要依据文件。
SBAS电文的每个数据块(或帧)为250 bit，含前8 bit前导码，6 bit电文类型标识、212 bit数据块及24bit循环冗余校验码(CRC)，以250 bit/s的数据率进行传输。RTCA中规定了0~63共计64类增强电文类型(Message Type，MT)，其中有部分类型未进行定义，以满足新系统建设或升级扩容的需要。由于每条SBAS电文仅包含部分信息，用户需通过多种数据龄期(Issue of Data，IOD)对完好性及改正信息进行组合后使用。表 1列出了单频SBAS电文的主要电文类型、播发内容及最大播发间隔[11]。
表 1 单频SBAS服务的增强电文类型及最大播发间隔[11] Table 1 Augmented messages type and maximum update interval of single-frequency SBAS[11]
| 电文类型 | 播发内容 | 最大播发间隔/s |
| 0 | 系统不可用标识(测试用) | 6 |
| 1 | PRN掩码 | 120 |
| 2~6, 24 | UDREI | 6 |
| 2~5, 24 | 快速改正数 | 6~60 |
| 24, 25 | 长期改正数 | 120 |
| 9 | GEO导航信息 | 120 |
| 7 | 快速改正数降效因子 | 120 |
| 10 | 降效因子 | 120 |
| 18 | 电离层网格点掩码 | 300 |
| 26 | 电离层网格点垂直延迟 | 300 |
| 12 | 系统时间参数 | 300 |
| 17 | GEO历书 | 300 |
| 27 | 服务区域信息 | 120 |
| 28 | 钟差-轨道协方差阵 | 120 |
表选项
受电离层时空不确定性的影响，单频SBAS服务性能有限。随着GPS第二个民用频点L5的升级，针对SBAS DFMC的论证工作正逐步开展。目前，国际SBAS互操作工作组(Interoperability Working Group, IWG)已形成SBAS DFMC L5接口控制文件[18]，其他组织如EUROCAE WG-62[19]和RTCA SC 159[15]也已经开始了SBAS DFMC接收机标准的制定工作。
根据现有标准，SBAS DFMC L5电文同样采用250 bit数据块的播发模式，但其前导码仅为4 bit，数据码增加至216 bit，提高了播发能力。在电文类型上，SBAS DFMC L5电文不播发电离层参数，同时将卫星的快变和慢变改正数及协方差参数合并为1条电文播发，减少了电文类型，降低了用户使用的复杂度。表 2列出了目前已发布的主要电文类型及最大播发间隔。
表 2 SBAS DFMC L5的增强电文类型及最大播发间隔 Table 2 Augmented messages type and maximum update interval of SBAS DFMC L5
| 电文类型 | 播发内容 | 最大播发间隔/s |
| 0 | 系统不可用标识 | 6 |
| 31 | 卫星掩码 | 120 |
| 34~36, 32, 40 | DFREI信息 | 6 |
| 32 | 改正数及协方差信息 | 120 |
| 39, 40 | SBAS卫星星历及协方差 | 120 |
| 37 | OBAD及DFREI量化表 | 120 |
| 37 | 时间参考标识 | 120 |
| 47 | SBAS服务编号 | 120 |
| 47 | 周翻转计数 | 120 |
表选项
2 电文编排算法 SBAS电文播发应在遵循标准的前提下，满足系统服务性能要求。SBAS电文播发时序设计需重点考虑的因素如下：
1) 电文内容和电文数量。每个播发周期内各类型电文的播发数量由服务区域大小决定，需提供服务区域内用户可见卫星和电离层格网点延迟的改正数。例如，当系统播发速度改正数时，每条MT25电文可播发2颗卫星的位置速度改正数，假设服务区域内用户可见卫星数为14，则每个SBAS电文周期需播发7条MT25电文。
2) 各类型电文的重要程度。卫星星历和电离层改正完好性参数的时效性要求较高，直接影响用户定位结果的完好性，因此播发优先级高于其他电文。
3) 电文播发间隔。在满足最大播发间隔的基础上，缩短播发间隔。缩短完好性参数信息播发间隔可以提高系统的完好性服务能力；缩短改正数信息播发间隔可提高服务精度；缩短播发周期可以减少用户的首次定位时间。
4) 标准中对电文播发的特殊要求。如告警电文播发后，需再连续播发3次；PRN掩码变化后需连续播发等。
考虑动态方式进行SBAS电文播发的灵活性高，有利于提升数据通道的播发效率，同时降低固定时序升级的复杂度，本文采用动态时序电文播发，在满足各类型电文最大播发间隔要求的前提下, 通过电文龄期和最大播发间隔计算播发电文权重，选取权重最大的电文类型进行播发，实现了电文类型的自动确定和重要电文的优先播发。表 3给出了固定电文时序与动态电文时序的对比。
表 3 固定电文时序与动态电文时序对比 Table 3 Comparison between dynamic and rigid message scheduler
| 对比项目 | 固定电文时序 | 动态电文时序 |
| 实现复杂度 | 简单，只需按设计时序索引待播发电文类型 | 复杂，需根据电文播发需求等动态确定待播发电文类型 |
| 电文灵活性 | 较差，电文时序确定后，只能按固定策略播发，当信息缺失时，一般用空电文填充 | 较好，当信息缺失时，可根据优先级确定播发电文，无需空电文填充 |
| 播发周期 | 确定 | 可根据播发内容动态调整 |
| 播发间隔符合性保证 | 由设计的电文时序保证，需人为或由特定程序对电文播发间隔的标准符合性进行分析 | 由程序保证，电文时序编排程序在执行过程中使用电文播发间隔对播发电文时序进行约束，保证满足播发要求 |
表选项
SBAS电文时序动态编排程序采用动态电文时序算法，包括初始化和电文选取2部分。初始化部分根据系统配置完成各变量的初始化和合理性检查，电文选取部分则在每个播发时刻完成播发电文类型的自动确定，并进行电文编码。图 1为SBAS电文时序动态编排程序流程。
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| 图 1 SBAS电文时序动态编排程序流程 Fig. 1 Flowchart for dynamic SBAS message scheduler |
| 图选项 |
程序初始化部分的具体实现过程如下：
步骤1??软件读取配置参数，包括各电文类型的预设播发间隔、需要播发的卫星数及格网点数、是否播发速度改正项等；根据配置确定每种电文类型需要播发的条数，形成每个电文周期需要播发的所有电文类型列表M={M1, M2, …, Mn}，其中电文类型变量Mi中整数部分表示电文类型、小数部分表示该周期内的第几条电文，如假设系统每个播发周期需播发1条MT1、1条MT2、1条MT3、1条MT4和5条MT25，则对应电文类型列表M为={1, 2, 3, 4, 25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.5}。然后，根据各电文类型设置的电文播发间隔配置参数，确定电文类型列表M对应的播发间隔序列，记为I={I1, I2, …, In}，Ii表示第i个电文类型对应的播发间隔，如对应上述电文的I={120, 6, 6, 6, 120, 120, 120, 120, 120}。
步骤2??对输入配置的合理性进行检核。根据步骤1的电文类型列表和播发间隔序列，计算所有电文类型的时隙和S0：
 | (1) |
可知当S0>1时，表示不存在满足所需播发间隔要求的电文播发时序，程序告警退出；反之，检核通过，程序继续。上述I序列对应的时隙和S0为0.55，即表示存在满足条件的播发时序，程序可继续。
步骤3??确定初始电文龄期序列。电文龄期用于记录电文类型列表中相应电文距离上次播发的时间间隔，用Ai表示。将电文类型列表对应的电文龄期序列记录为A={A1, A2, …, An}。对应上述M序列，初始电文龄期序列可设置为{120, 5, 4, 3, 114, 114, 114, 114, 114}。在电文播发初期，电文类型列表中电文类型的顺序和对应A初始值对电文播发顺序影响较大，而随着程序运行时间的累积，不同初始值得到的电文周期相近。
上述初始化部分完成后，程序进入电文选取部分，该部分先判断是否到达播发时刻，在需要告警的时刻根据要求重复播发告警电文，否则进行待播发电文类型的自动选择，具体实现过程如下：
步骤1??电文龄期和权重更新。定义某类型SBAS电文距离上次播发的时间间隔为电文龄期，用Ai表示。电文选取部分先将各电文龄期累加1，再使用电文龄期和播发间隔计算播发权重Wi：
 | (2) |
步骤2??查找最大播发权重的电文类型进行播发，并将该电文类型对应的电文龄期重置为零。
步骤3??使用程序输入的改正数和完好性参数进行选定电文类型的电文编码，然后等待下一播发时刻。
3 分析评估 本节首先对当前SBAS在GPS L1上播发的电文进行特性分析，在此基础上与文献[13]中的固定时序和BDSBAS B1C电文进行对比分析，对本文算法的有效性进行评估。参考文献[13-14]，选用时隙占比、播发间隔和播发周期对算法的有效性进行评估。其中，电文播发时隙占比直观表征各类型电文占用播发资源的比例，合理分配可以实现播发资源的有效利用；播发间隔为标准要求内容，是电文时序设计算法有效性的直接判据；播发周期指系统播发完一组完整电文类型列表的时间，可用于评估系统电文的首次定位时间。
3.1 当前SBAS电文特性分析 导航与时间监测(NTMF)项目由法国航天局(CNES)组织，其通过ftp://serenad-public.cnes.fr/提供Rinex B格式的SBAS电文数据，本文利用该数据对当前已通过认证的WAAS、EGNOS、GAGAN和MSAS的电文特性进行分析。图 2和图 3给出了2020年第78天4个SBAS累积24 h的UDREI分布直方图和5 min时段的GIVEI分布图。
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| 图 2 四个SBAS播发UDREI分布直方图 Fig. 2 UDREI distribution histogram of four SBASs |
| 图选项 |
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| 图 3 四个SBAS播发GIVEI分布图 Fig. 3 GIVEI distribution histogram of four SBASs |
| 图选项 |
图 2绘制了一天内4个SBAS系统播发UDREI值的分布，横轴表示UDREI值，纵轴为相应UDREI在一天内的播发占比。其中，根据https://www.navcen.uscg.gov提供的NANU文件，GPS PRN18和23号星存在异常，故一天内的UDREI值均为14，未参与统计。图 3为4个SBAS在5 min提供的电离层格网点分布，不同灰度表示不同的GIVEI值。根据统计，4个SBAS可为约75%的GPS卫星提供增强服务，而由于其测站主要分布在北半球，可提供的电离层格网点(Ionospheric Grid Points，IGP)信息仅占全球IGP数量的1/3。同时，由于各SBAS服务区域不同，其提供的卫星信息数量、电离层信息数量均不同，统计结果如表 4所示。
表 4 各SBAS增强的卫星数和IGP数 Table 4 Satellite and IGP numbers augmented by each SBAS
| 系统 | 播发卫星数均值 | 播发IGP数均值 |
| WAAS133 | 15.5 | 306 |
| EGNOS123 | 12.0 | 287 |
| GAGAN128 | 11.7 | 102 |
| MSAS129 | 9.3 | 143 |
表选项
可见，WAAS系统播发的增强电文最多，可为更大范围用户提供服务；MSAS和GAGAN播发的增强电文较少，故在相同设置下可以有效缩短电文的播发周期。以下利用NTMF下载的2020年第70天到第79天的电文数据进行分析，不同类型电文的平均播发间隔和播发时隙占比如图 4和图 5所示。
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| 图 4 各SBAS电文的平均播发间隔 Fig. 4 Mean broadcast intervals of each SBAS message type |
| 图选项 |
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| 图 5 各SBAS播发电文时隙占比 Fig. 5 Time slot hare of each SBAS message type |
| 图选项 |
图 5纵轴为各类型电文对应的时隙占比，即一定时间段内播发该类型电文的时间百分比。可见，各SBAS系统使用的电文类型及播发特性均存在一定差异，分析时段内各SBAS播发电文的主要特点如下：
1) MT1。各SBAS播发MT1的间隔为50~90 s不等，均满足120 s的最大播发间隔要求, 其中MSAS的播发频度最快。
2) MT2/MT3/MT4/MT24。在分析时段内，EGNOS使用了MT24混合电文，通过MT2/MT3/MT24电文提供30颗GPS星和2颗SBAS星的快变信息，同时提供了2颗卫星的慢变改正数信息，提高了电文的播发效率。EGNOS MT2/MT3/ MT24播发频度更高，播发周期约为4 s, 其他SBAS约为6 s。
3) MT6。在分析时段内，除EGNOS外，其他SBAS均未播发MT6告警信息。
4) MT25/MT24。在分析时段内，EGNOS使用MT24和MT25进行慢变改正数的播发，由于MT24播发频度较高，MT25播发占比较少。同时，EGNOS播发慢变改正数的速度项标记为0, 1条MT25电文可播发4颗卫星慢变改正数，因此，即使在主要通过MT25提供慢变改正的时段，MT25电文时隙占比仍相对最低，如2019年其时隙占比约5.08%。其他SBAS播发的MT25均包含速度项。
5) MT27/MT28。EGNOS播发服务区域标识信息MT27，其他SBAS则播发星历改正数的方差协方差信息MT28。
6) MT18/MT26。由于服务区域存在差异，各SBAS播发的电离层格网IGP数量和更新时间不同。
7) MT12。仅EGNOS播发该类型电文，提供时间服务，其他SBAS均未播发该类型电文。
8) MT62/MT63。仅MSAS播发MT62电文，用于内部测试；除EGNOS外，其他SBAS均使用MT63填充时隙。
综上，各SBAS使用的电文类型及播发特性均存在一定差异。其中，EGNOS播发策略差异最大，包括卫星完好性信息的更新频度更快、使用MT24进行混合电文的播发、卫星慢变改正数中不播发速度项、使用MT12提供时间服务和使用MT27提供服务区域信息等。同时，除EGNOS外，均存在使用MT63电文填充时隙的情况，未最大化利用卫星有限的播发资源。
3.2 动态电文时序算法评估 本文算法的目的是最大化卫星有限的播发资源，在满足标准规定的最大播发间隔的前提下，实现增强电文的快速播发，因此以下从时隙分配、播发间隔、播发周期方面对本文方法进行评估。同时，由于当前SBAS采用动态播发方式，电文周期不固定，不能直接用于算法评估，本文与文献[13]中的固定时序进行对比，对本文算法效能进行评估。参考文献[13]中的设置，单频SBAS和SBAS DFMC电文时序仿真设置如下：
1) 单频SBAS服务电文时序仿真设置。1条卫星掩码信息(MT1)，最多39颗GPS卫星的快速改正数和完好性信息(MT2/MT3/MT4)，最多24颗GPS星的慢变改正数信息(MT25)，3颗GEO的历书(MT17)，1颗GEO的电文(MT9)，23颗GPS和3颗GEO的协方差信息(MT28)，5个条带的电离层掩码信息(MT18)，23组共306个IGP点的改正数和完好性参数信息(MT26)，以及对应的空域和时域降效参数信息(MT7/MT10)。
2) SBAS DFMC电文时序仿真设置。假设系统为24颗GNSS卫星、3颗SBAS卫星提供服务，播发的SBAS电文包括掩码信息(MT31)、24颗卫星的改正数和协方差信息(MT32)、最多53颗卫星的完好性信息(MT35)、OBAD及UDREI表信息(MT37)、3颗SBAS星的历书信息(MT47)。其中，MT35具备提供53颗卫星完好性信息的能力，配合MT34/MT36使用可以支持最多92颗星的完好性信息播发需求，考虑文中的播发需求，这里仅使用MT35。
3) 根据上述单频SBAS播发需求，本文中给出270 s周期的电文时序，以下称为单频SBAS固定电文时序；针对SBAS DFMC播发需求，本文给出120 s周期和108 s周期2种电文时序，以下称为SBAS DFMC固定电文时序1和固定电文时序2。其中，SBAS DFMC固定电文时序1的所有时隙均填充有效电文，各电文类型的时隙和达到1，即实现了播发资源的100%利用，其他固定电文时序均存在通过MT63填充空域时隙的情况。
图 6~图 10给出了本文算法设计的动态电文时序与上述固定电文时序的对比。图 6为动态电文时序与单频SBAS固定电文时序的平均播发间隔对比。图 7为动态电文时序与单频SBAS固定电文时序的播发时隙占比对比。图 8为动态电文时序与SBAS DFMC固定电文时序1的平均播发间隔对比。图 9为动态电文时序与SBAS DFMC固定电文时序2的平均播发间隔对比。图 10为动态电文时序与SBAS DFMC固定电文时序2的播发时隙占比对比。
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| 图 6 动态电文时序与固定电文时序的单频SBAS电文平均播发间隔对比 Fig. 6 Comparison of single-frequency SBAS message mean broadcast intervals between dynamic and rigid message scheduler |
| 图选项 |
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| 图 7 动态电文时序与固定电文时序的单频SBAS电文时隙占比对比 Fig. 7 Comparison of single-frequency SBAS message time slot share between dynamic and rigid message scheduler |
| 图选项 |
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| 图 8 动态电文时序与固定电文时序1的SBAS DFMC电文平均播发间隔对比 Fig. 8 Comparison of SBAS DFMC message mean broadcast intervals between dynamic and rigid message scheduler 1 |
| 图选项 |
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| 图 9 动态与固定时序2的SBAS DFMC电文平均播发间隔对比 Fig. 9 Comparison of SBAS DFMC message mean broadcast intervals between dynamic and rigid message scheduler 2 |
| 图选项 |
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| 图 10 动态电文时序与固定电文时序2的SBAS DFMC电文时隙占比对比 Fig. 10 Comparison of SBAS DFMC message time slot share between dynamic and rigid message scheduler 2 |
| 图选项 |
以下从时隙占比、播发间隔和播发周期3个方面对上述结果进行分析。相比有空余时隙的固定电文时序，本文中动态电文时序算法的主要特点如下：
1) 时隙占比。图 7和图 10为时隙占比对比，可见本文算法将MT63的填充时隙进行有效分配，节省的时隙提升了有效电文的时隙占比，有效电文的时隙占比和为1。
2) 播发间隔。图 6、图 8、图 9为平均播发间隔对比，可见本文算法的播发间隔均满足标准规定的最大播发间隔要求，同时动态电文时序的播发间隔较固定电文时序有所缩短。表 5以单频SBAS为例，给出平均播发间隔对比，动态算法以相近的比例缩短了各类型电文间隔。以对播发频率要求较高的完好性信息为例，使用本文算法的MT2、MT3、MT4平均播发间隔5.1 s，相比固定电文时序6 s间隔提升约15.0%。
表 5 单频SBAS动态电文时序各类型电文平均播发间隔对比 Table 5 Comparison of mean broadcast intervals of different types of single-frequency SBAS message using dynamic message scheduler
| 电文类型 | 预设播发间隔/s | 平均播发间隔/s | 缩短百分比 |
| 1 | 120 | 100.7 | 16.1 |
| 2/3/4 | 6 | 5.1 | 15.0 |
| 7 | 120 | 100.7 | 16.1 |
| 9 | 120 | 100.7 | 16.1 |
| 10 | 120 | 100.7 | 16.1 |
| 12 | 300 | 248.2 | 17.3 |
| 17 | 300 | 248.2 | 17.3 |
| 18 | 300 | 248.3 | 17.2 |
| 25 | 120 | 100.7 | 16.1 |
| 26 | 300 | 248.3 | 17.2 |
| 28 | 120 | 100.7 | 16.1 |
表选项
3) 播发周期。相比实现了播发资源100%利用率的SBAS DFMC固定电文时序1，本文算法达到了相同的效果。相对文献[13]单频时序的270 s周期、双频时序2的108 s周期，播发周期缩短为248 s、101 s，分别提升8%和6.5%，缩短了用户首次定位时间。
综上，本文算法可保证生成的时序满足标准要求的最大播发间隔，同时，相比有空余时隙的固定电文时序，将填充时隙合理分配给有效电文，播发间隔和播发周期均有所缩短，从而提升了电文的播发效率，缩短了用户首次定位时间。
3.3 BDSBAS电文对比分析 BDSBAS作为中国BDS的重要组成部分，严格按照国际标准建设，前期为服务区域内用户提供APV-I类服务，最终通过SBAS DFMC提供CAT-I服务。BDSBAS通过3颗GEO卫星(PRN130、PRN143和PRN144)播发增强电文，PRN130和PRN144卫星分别在B1C、B2a信号播发单频和双频多系统SBAS测试电文。PRN143卫星于2020年6月23日成功发射，目前处于在轨测试阶段，仅播发MT0测试电文。由于SBAS DFMC国际标准尚在制定阶段，以下使用Septentrio PolaRx5实测数据对BDSBAS B1C电文进行分析。
首先，根据时序分析，BDSBAS采用固定电文时序的播发方式，一组电文的播发周期为240 s，该电文特点与当前SBAS系统存在差别。图 11为BDSBAS PRN130卫星B1C频点播发电文的播发间隔。
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| 图 11 BDSBAS B1C SBAS电文播发间隔 Fig. 11 BDSBAS B1C SBAS message broadcast intervals |
| 图选项 |
分析时段内电文的其他特点如下：
1) MT0。BDSBAS至少每6 s播发1次MT0电文，表明系统处于测试阶段，与当前SBAS系统一致。例如，EGNOS PRN136卫星在2020年第70天处于测试阶段，每6 s播发一次MT0电文。同时，BDSBAS采用MT0电文进行空余时隙填充，该设计与当前SBAS系统采用MT63填充时隙的方式存在差异。同时，由于系统时序设计时考虑支持20颗卫星、3条带27组IGP点信息，而当前实际播发8~14颗卫星、3条带9组IGP点信息，存在大量MT0填充空余时隙的情况，MT0的平均播发间隔仅约3.0 s，播发时隙占比高达35%。
2) MT2/MT3/MT4/MT24。BDSBAS当前采用MT2/MT3/MT4三条电文，播发周期为6 s，同时不使用MT24混合电文，该设计与WAAS一致。统计每6 s内MT2/MT3/MT4中UDREI小于14的卫星数，其随时间变化如图 12所示。分析时段内增强卫星数的平均值为11.2。
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| 图 12 BDSBAS B1C SBAS电文增强卫星数 Fig. 12 Satellite number augmented by BDSBAS B1C SBAS message |
| 图选项 |
3) MT6。分析时段内，BDSBAS未播发MT6告警信息。
4) MT25/MT24。BDSBAS采用MT25进行慢变改正数的播发，播发周期为120 s；同时，BDSBAS速度项标记为0，该设计与EGNOS一致。
5) MT27/MT28。BDSBAS采用MT28播发协方差信息，与WAAS系统设计一致。
6) MT18/MT26。BDSBAS当前播发3条带共117个IGP点信息，相对较少。图 13为BDSBAS增强的格网点分布图。
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| 图 13 BDSBAS B1C SBAS电文增强格网点分布 Fig. 13 IGP distribution of BDSBAS B1C SBAS message |
| 图选项 |
7) MT12。BDSBAS未播发该项，与WAAS等一致。
8) MT62/MT63。BDSBAS未播发该项，空余时隙采用MT0播发，与其他SBAS设计存在差异。
与WAAS、EGNOS等系统不同，中国BDSBAS的星基增强信号采用卫星直发方式，但增强电文仍采用地面编码卫星转发的方式，因此本文的电文编排算法也适用于BDSBAS。以下采用与BDSBAS当前设计一致的设置进行动态电文时序仿真，其中增强格网点与系统当前提供服务的点相同，增强卫星数设置为当前播发的最大卫星数14，表 6给出了仿真结果。
表 6 BDSBAS B1C SBAS电文平均播发间隔与时隙占比对比 Table 6 Comparison of BDSBAS B1C SBAS message mean broadcast intervals and time slot share
| 电文变型 | 平均播发间隔/s | 时隙占比/% | ||||
| 设计间隔 | BDSBAS播发 | 动态电文时序 | BDSBAS播发 | 动态电文时序 | ||
| 0 | 6 | 2.85 | 5.12 | 35.0 | 19.55 | |
| 1 | 120 | 120 | 99.96 | 0.83 | 1.00 | |
| 2/3/4 | 6 | 6 | 5.12 | 16.67 | 19.55 | |
| 7 | 120 | 120 | 99.96 | 0.83 | 1.0 | |
| 9 | 120 | 120 | 99.96 | 0.83 | 1.0 | |
| 10 | 120 | 120 | 99.96 | 0.83 | 1.0 | |
| 17 | 120 | 120 | 99.96 | 0.83 | 1.0 | |
| 18 | 240 | 240 | 199.45 | 1.25 | 1.5 | |
| 25 | 120 | 120 | 100.07 | 2.5 | 3.96 | |
| 26 | 240 | 240 | 200.8 | 3.75 | 4.42 | |
| 28 | 120 | 120 | 100.25 | 3.33 | 6.94 | |
表选项
表 6为动态电文时序与BDSBAS B1C各类型电文平均播发间隔和播发时隙占比对比。可见，相对BDSBAS B1C当前电文，采用动态电文时序后MT0的播发时隙占比由35.0%下降到19.55%，平均播发间隔下降到5.12 s，但仍满足6 s的播发要求。同时，节省的电文时隙使有效电文的播发时隙占比提升、平均播发间隔有效缩短，如MT2、MT3、MT4电文的播发时隙占比由16.67%提升到19.55%，平均播发间隔由6 s缩短到5.12 s，缩短约14.7%；MT1时隙占比由0.83%提升到1.00%, 平均播发间隔由120 s缩短到99.96 s，缩短约16.7%。综上分析，使用动态电文时序提高了系统完好性服务能力，有效缩短了用户的首次定位时间。
4 结束语 SBAS电文时序设计的目标为最大化利用有限的播发资源，本文提出一种综合利用SBAS电文龄期和最大播发间隔进行电文时序动态编排的算法，在对当前SBAS电文分析的基础上开展了性能分析工作。利用NTMF实测数据分析了当前主要SBAS单频电文的播发时序特性，由于服务区域和系统设计的不同，各SBAS在电文播发设置、播发内容和播发频度上均存在差异。其中，EGNOS与其他SBAS差异较大，主要体现在卫星完好性信息MT2~MT4更新频度更快、使用MT24进行混合电文的播发等。从最大播发间隔、时隙占比、播发周期3个方面对本文算法的应用效果进行了对比分析。与填充空白电文的固定电文时序相比，单频SBAS方面，卫星完好性参数的平均播发间隔缩短约15.0%、用户首次定位时间缩短8%；针对双频多系统SBAS，用户首次定位时间缩短约6.5%。与采用固定电文时序的BDSBAS B1C电文相比，完好性服务能力提升约14.7%，首次定位时间缩短约16.7%。综上，本文算法原理简单，从设计上保证了播发间隔满足标准要求，实现了重要电文的优先播发；同时相比固定电文时序的播发方式，可将空余时隙进行动态分配实现各类型电文播发间隔的近等比例缩短, 播发资源达到100%的有效利用。考虑当前SBAS DFMC尚未加入ICAO标准，BDSBAS B2a电文的应用效果分析将作为本文的后续研究内容。
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