关于 GNSS 系统的信号频点频率 + 可用卫星
本篇博客介绍了各大 GNSS 系统的信号频点频率 + 可用卫星
文章共3,959字 · 阅读需要大约14分钟
一、频点+卫星
1、各大系统的常用信号频率
- GPS
| 系统频段名 | band | 频率/MHZ | 波长/cm |
|---|---|---|---|
| L1 | 1 | 1575.42 | 19.04 |
| L2 | 2 | 1227.60 | 24.44 |
| L5 | 5 | 1176.45 | 25.50 |
UPD估计中的NL、WL频率组合、组合波长情况
| 项目 | 频率组合 | 组合波长/cm |
|---|---|---|
| NL_1 | L1 | 19.04 |
| WL_12 | L1 - L2 | 86.25 |
| EWL_25 | L2 - L5 | 498.75 |
- Galileo
| 系统频段名 | band | 频率/MHZ | 波长/cm |
|---|---|---|---|
| E1 | 1 | 1575.42 | 19.04 |
| E5a | 5 | 1176.45 | 25.50 |
| E5b | 7 | 1207.14 | 24.85 |
| E5(E5a+E5b) | 8 | 1191.795 | 25.17 |
| E6 | 6 | 1278.75 | 23.46 |
UPD估计中的NL、WL频率组合、组合波长情况
| 项目 | 频率组合 | 组合波长/cm |
|---|---|---|
| NL_1 | E1 | 19.04 |
| WL_15 | E1 - E5a | 75.19 |
| EWL_57 | E5b - E5a | 977.52 |
| EWL24_58 | E5 - E5a | 1955.03 |
| EWL25_56 | E6 - E5 | 293.26 |
- BDS
BDS-2播发信号B1I、B2I、B3I；BDS-3除了播发B1I、B3I，还播发B1C、B2a、B2b、B2a+b
| 系统频段名 | 频率/MHZ | band | 波长/cm |
|---|---|---|---|
| B1I | 1561.098 | 2 | 19.22 |
| B2I | 1207.14 | 7 | 24.85 |
| B3I | 1268.52 | 6 | 23.65 |
| B1C | 1575.42 | 1 | 19.04 |
| B2a | 1176.45 | 5 | 25.50 |
| B2b | 1207.14 | 9 | 24.85 |
| B2a + b | 1191.795 | 8 | 25.17 |
BDS2 - UPD估计中的NL、WL频率组合、组合波长情况
| 项目 | 频率组合 | 组合波长/cm |
|---|---|---|
| NL_2 | B1I | 19.22 |
| WL_27 | B1I - B2I | 84.76 |
| EWL_76 | B3I - B2I | 488.76 |
BDS3 - UPD估计中的NL、WL频率组合、组合波长情况
| 项目 | 频率组合 | 组合波长/cm |
|---|---|---|
| NL_2 | B1I | 19.22 |
| WL_26 | B1I - B3I | 102.54 |
| EWL_65 | B3I - B2a | 325.84 |
| EWL24_68 | B3I - B2 | 391.0 |
| EWL25_69 | B3I - B2b | 488.76 |
BDS3应该是计划以B1C代替B1I，但目前为了和BDS2兼容，用的还是B1I（I guess）。
- QZSS
| 系统频段名 | band | 频率/MHZ | 波长/cm |
|---|---|---|---|
| L1 | 1 | 1575.42 | 19.04 |
| L2 | 2 | 1227.60 | 24.44 |
| L5 | 5 | 1176.45 | 25.5 |
| L6 | 6 | 1278.75 | 23.46 |
- SBS
| 系统频段名 | band | 频率/MHZ | 波长 |
|---|---|---|---|
| L1 | 1 | 1575.42 | 19.04 |
| L5 | 5 | 1176.45 | 25.5 |
注：这些应该只是中心频率的大小，每一个频段应该都有一定的宽度（带宽）。这些只是目前笔者所接触到的，用于定位的频段，也许还有其他用途的频段，这些等笔者了解到再补充。
值得注意的是：
- 1575.42MHZ：L1、E1、B1C…
- 1176.45MHZ：L5、E5a、B2a…
- 1270.14MHZ：E5b、B2I、B2b
- 1191.795MHZ：E5a+b、B2a+b
2、各大系统可用卫星
这是2021年左右的数据
Matlab 代码：
%this function can achieve sub B from A
function data=msubmat(all,lack)
n=length(lack);
for i=1:n
all(find(all==lack(i)))=[];
end
data=all;
end
%this function can trans numList to charSatList
function satlist=num2sat_char(sys,num)
satlist=[];
for i=num
satlist=[satlist;sys,num2str(i,'%02d')];
end
end
- GPS-32
截至2021-04-28
三频：all=[1 3 6 8:10 24:27 30 32];
BLOCK-III：all=[4 14 18 23];
clc;clear
all=[1:32];lack=[];sys='G';
num=msubmat(all,lack);
satlist=num2sat_char(sys,num);
- GAL-24
clc;clear
all=[1:36];lack=[6 10 16 17 20 22 23 28 29 32 34 35];
num=msubmat(all,lack);sys='E';
satlist=num2sat_char(sys,num);
- GLO-22
clc;clear
all=[1:26];lack=[6 10 22 25];
num=msubmat(all,lack);sys='R';
satlist=num2sat_char(sys,num);
- BDS-10/56
一般测站只可以观测到10颗卫星，有的可以观测到好多颗
clc;clear
all=[1:60];lack=[31,56:58];
num=msubmat(all,lack);sys='C';
satlist=num2sat_char(sys,num);
_______
num=[6:14,16];
北斗二代的PRN最大为16，北斗三代的PRN最大为60；北斗PRN 1-5是GEO 卫星。
- QZSS-3
3、频点
- GPS
- GLO
- GAL
- SBAS
- QZSS
- BDS
- IRNSS
以上都来自rinex3.04文件，频点一般由三个字符表示：cnc
- 第一个字符的含义
| 字符 | 含义 |
|---|---|
| C | 伪距观测 |
| L | 载波相位观测 |
| D | 多普勒观测 |
| S | 信号强度 |
- 第二个字符含义
| 系统 | 数字 |
|---|---|
| GPS | 125 |
| GAL | 15786 |
| GLO | 14263 |
| BDS | 215786 |
| SBAS | 15 |
| QZSS | 1256 |
- 第三个字符表示信号通道，可参考：
GNSS信号频点综述解读
https://wenku.baidu.com/view/b90bdc4148649b6648d7c1c708a1284ac950054e.html
二、解释
1、选此波段的原因
没错，GNSS系统所播发的信号和可见光一样，属于电磁波，只不过它的频段不在人眼可视频段当中，所以，人眼看不到。电磁波在地面和卫星之间传播时，会受到电离层中自由电子和离子的吸收，以及对流层中氧分子、水蒸气等的吸收和散射，从而存在能量损耗。当信号处于0.3GHZ~10GHZ（1G=1000M）频段时，大气损耗最小，此频段称为“无线电窗口”，选择卫星通讯及导航频段时常需考虑这些“窗口”。其中L波段频率范围为1GHZ~2GHZ，S波段频率范围为2GHZ~4GHZ，C波段频率范围为4GHZ~8GHZ。三个波段中C波段频率最高，电离层延迟影响最小，但降雨损耗最严重；L波段频率最低，电离层延迟影响最大，但基本不受降雨影响。美国GPS卫星导航系统设计之初，曾论证过很多不同的频段，但是没有一个频段能够实现对所有设计准则的优化（正如人间不存在完美无瑕的人，世上本不存在十全十美的事），选择L波段是综合考虑频率的可用性，传播影响，系统设计的最佳折中方法。
2、关于雷达波段（拓展阅读）
这块参考
https://blog.csdn.net/wordwarwordwar/article/details/78297760
笔者好像有强迫症，总想搞明白一个东西为什么叫这个名字，正如一个L波段为甚么叫L波段，幸好有位前辈做了总结，这里做点摘抄。
电磁波波段的划分有两套标准，一种是旧的标准，一种是新的标准（就是这么朴素），旧的无线电波段划分为L、S、C、X、Ku、Ka、W，上述L波段就在其中。那么它为什么叫L呢？
原来，旧的命名规则起源于二战时期，最早用于搜索雷达的电磁波波长为23cm(1.3GHZ)，这一波段被定义为L波段（英语Long的字头），后来这一波段的中心波长变为22cm。当波长为10cm(3GHZ)的电磁波被使用后，其波段被定义为S波段(英语Short的字头，意为比原有波长短的电磁波）。在主要使用3cm(10GHZ)电磁波的火控雷达出现后，3cm波长的电磁波被称为X波段，因为X代表座标上的某点。为了结合X波段和S波段的优点，逐渐出现了使用中心波长为5cm(6GHZ)的雷达，该波段被称为C波段（C即Compromise，英语“结合”一词的字头）。
在英国人之后，德国人也开始独立开发自己的雷达，他们选择1.5cm(20GHZ)作为自己雷达的中心波长。这一波长的电磁波就被称为K波段（K = Kurtz，德语中“短”的字头）。“不幸”的是，德国人以其日尔曼民族特有的“精确性”选择的波长可以被水蒸气强烈吸收。结果这一波段的雷达不能在雨中和有雾的天气使用。战后设计的雷达为了避免这一吸收峰，通常使用比K波段波长略长（Ka，即英语K-above的缩写，意为在K波段之上）和略短（Ku，即英语K-under的缩写，意为在K波段之下）的波段。最后，由于最早的雷达使用的是米波，这一波段被称为P波段（P为Previous的缩写，即英语“以往”的字头）。
现列表如下：
| 波段名 | 频率范围 |
|---|---|
| L band | 1 to 2 GHz |
| S band | 2 to 4 GHz |
| C band | 4 to 8 GHz |
| X band | 8 to 12 GHz |
| Ku band | 12 to 18 GHz |
| K band | 18 to 26.5 GHz |
| Ka band | 26.5 to 40 GHz |
| Q band | 30 to 50 GHz |
| U band | 40 to 60 GHz |
| V band | 50 to 75 GHz |
| E band | 60 to 90 GHz |
| W band | 75 to 110 GHz |
| F band | 90 to 140 GHz |
| D band | 110 to 170 GHz |
由于该系统十分繁琐、而且使用不便。终于被一个以实际波长划分的波分波段系统取代，这两个系统的换算如下。
原 P波段 = 现 A/B 波段
原 L波段 = 现 C/D 波段
原 S波段 = 现 E/F 波段
原 C波段 = 现 G/H 波段
原 X波段 = 现 I/J 波段
原 K波段 = 现 K 波段
雷达波段代表的是发射的电磁波频率(波长)范围，非相控阵单雷达条件下，高频(短波长)的波段一般定位更准确，但作用范围短；低频(长波)的波段作用范围远，发现目标距离大。
- S波段雷达一般作为中距离的警戒雷达和跟踪雷达。
- X波段雷达一般作为短距离的火控雷达。
旨在为数千万中国开发者提供一个无缝且高效的云端环境，以支持学习、使用和贡献开源项目。
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