北斗三号仅用作追踪的机载设备适航要求分析

马振洋; 周中华; 张帆; 王鹏; 柯炳清

doi:10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0452

北斗三号仅用作追踪的机载设备适航要求分析

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0452

马振洋^{1, 2},
周中华³,
张帆^{1, 2, ,},
王鹏^{1, 2},
柯炳清³

1.
中国民航大学安全科学与工程学院，天津 300300
2.
中国民航大学民航航空器适航审定技术重点实验室，天津 300300
3.
航天恒星科技有限公司，北京 100094

基金项目: 国家自然科学基金(U2133203)；中国民用航空局民航安全能力项目(2020-142)

详细信息

通讯作者:
E-mail：zhangfan621@foxmail.com

中图分类号: V243.1
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出版历程
- 收稿日期: 2022-05-31
- 录用日期: 2022-06-11
- 网络出版日期: 2022-06-22
- 整期出版日期: 2024-04-29

Analysis of airworthiness requirements of Beidou-3 airborne equipment only used for tracking

MA Zhenyang^{1, 2},
ZHOU Zhonghua³,
ZHANG Fan^{1, 2
, ,},
WANG Peng^{1, 2},
KE Bingqing³

1.
College of Safety Science and Engineering，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China
2.
Key Laboratory of Civil Aircraft Airworthiness Technology，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China
3.
Space Star Technology Co.，Ltd.，Beijing 100094，China

Funds: National Natural Science Foundation of China (U2133203); Civil Aviation Safety Capability Project of CAAC (2020-142)

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Corresponding author: E-mail：zhangfan621@foxmail.com

摘要

摘要:
随着北斗三号卫星导航系统服务正式开通，北斗二号相关适航标准已无法满足当前机载设备应用场景需求，严重制约了北斗在民航领域的应用进程，急需开展北斗三号相应标准的研究与制定。针对北斗在民用航空器中应用第1阶段“仅用作航空器追踪”，对北斗二号与北斗三号开展差异性分析，提出标准修订总体方案，综合考虑适航安全性、机载设备应用场景，结合工业实践，根据设备构型提出指标修订方案，形成审定要素及符合性方法建议，为设备研发与适航取证提供标准支持。仿真分析了设备天线增益、卫星可见性等关键参数，验证了所修订技术指标的正确性。
- 技术标准规定 /
- 北斗三号 /
- 航空器追踪 /
- 定位 /
- 短报文 /
- 适航
Abstract:
With the opening of Beidou-3 navigation satellite system service, the relevant airworthiness standard of Beidou-2 cannot meet the requirements of the current application scenarios of airborne equipment, which seriously restricts the application process of Beidou in the field of civil aviation. It is urgent to carry out the research and formulation of the corresponding standard of Beidou-3. The primary goal of Beidou’s implementation in civil aircraft is to be “used for aircraft tracking only”. In order to achieve this, the distinction between Beidou-2 and Beidou-3 is examined, and a proposed modification plan is presented. In order to provide standard support for equipment development and airworthiness certification, the index revision scheme is put forward according to the equipment configuration, and the approval elements and compliance method suggestions are formed. This is done by taking into account the airworthiness safety and the application scenario of airborne equipment, combined with industrial practice. The key parameters such as equipment antenna gain and satellite visibility are simulated and analyzed to verify the correctness of the revised technical indexes.
- technical standard order /
- Beidou-3 /
- aircraft tracking /
- positioning /
- short messages /
- airworthiness

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图 1 CTSO-2C604a标准^[9]总体框架

Figure 1. Overall framework of CTSO-2C604a standard^[9]

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图 2 CTSO-2C604a标准^[9]修订总体情况

Figure 2. General revision of CTSO-2C604a standards^[9]

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图 3 B1C频点天线增益仿真（右旋圆标化，频率为1.575 GHz）

Figure 3. Gain simulation of B1C frequency point antenna (right-handed circular polarization, frequency 1.575 GHz)

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图 4 全天最好累积覆盖结果

Figure 4. Best cumulative coverage results of whole day

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图 5 全天最差累积覆盖结果

Figure 5. Worst cumulative coverage results of the whole day

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图 6 可见星数低于4颗的分布

Figure 6. Distribution of visible stars less than 4

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图 7 S频点天线增益仿真(右旋圆标化，频率为2.492 GHz)

Figure 7. Gain simulation of S-frequency point antenna (right-handed circular polarization, frequency 2.492 GHz)

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图 8 B2b频点天线增益仿真(右旋圆标化，频率为1.207 GHz)

Figure 8. Gain simulation of B2b frequency point antenna (right-handed circular polarization, frequency 1.207 GHz)

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表 1 北斗二号与北斗三号系统提供服务差异分析

Table 1. Analysis of differences in service provided by Beidou-2 and Beidou-3 systems

服务类型	信号频点		卫星
服务类型	北斗二号	北斗三号	北斗二号	北斗三号
RNSS(全球范围)		B1I，B3I		3GEO+3IGSO+24MEO
RNSS(全球范围)		B1C、B2a、B2b		3IGSO+24MEO
GSMC(全球范围)		L：上行 GSMC-B2b：下行		14MEO：上行 3IGSO+24MEO：下行
RSMC(中国及周边地区)	L：上行 S：下行	L：上行 S：下行	3GEO	3GEO
RNSS(中国及周边地区)	B1I	B1I，B3I	3GEO+、3IGSO+、24MEO	3GEO+3IGSO+24MEO
RNSS(中国及周边地区)	B1I	B1C、B2a、B2b	3GEO+、3IGSO+、24MEO	3IGSO+24MEO
注：中国及周边地区指东经75°～135°，北纬10°～55°的区域^[13]；MEO、GEO、IGSO分别为卫星绕地轨道中的中地球轨道、地球静止轨道及倾斜地球同步轨道。

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表 2 北斗三号RNSS信号频点

Table 2. Signal frequency points of Beidou-3 RNSS

信号频点	中心频率/MHz	带宽/MHz	调制方式
B1C	1575.42	32.736	B1C_data: BOC (1,1) B1C_pilot: QMBOC(6,1,4/33)
B2a	1176.45	20.46	BPSK (10)
B2b	1207.14	20.46	BPSK (10)
B1I	1561.098	4.092	BPSK
B3I	1268.52	20.46	BPSK
注：QMBOC、BPSK分别为正交复用二进制偏移载波调制及二进制相移键控调制。

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表 3 信号频点

Table 3. Signal frequency points

服务类型	北斗二号	北斗三号
RNSS（全球范围）		B1I：(1561.98±2.046) MHz
RNSS（全球范围）		B1C：(1575.42±16.368) MHz
GSMC（全球范围）		上行Lf4：(1624.524±1.6376) MHz 下行GSMC-B2b: (1207.14±10.23) MHz
RSMC（中国及周边地区）	上行L：(1615.68±4.08) MHz 下行S：(2491.75±4.08) MHz	上行:Lf1: (1614.26±4.08) MHz, Lf2: (1618.34±4.08) MHz 下行S: (2491.75±8.16) MHz
RNSS（中国及周边地区）	B1I：(1561.98±2.046) MHz	B1I：(1561.98±2.046) MHz
RNSS（中国及周边地区）	B1I：(1561.98±2.046) MHz	B1C：(1575.42±16.368) MHz

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表 4 设备类别

Table 4. Equipment category

服务范围	设备型别		应用范围
区域	R	RI	仅支持区域服务，仅支持B1I频点
		RC	仅支持区域服务，仅支持B1C频点
		RIC	仅支持区域服务，支持B1I、B1C频点
全球	G	GI	仅支持全球服务，仅支持B1I频点
		GC	仅支持全球服务，仅支持B1C频点
		GIC	仅支持全球服务，支持B1I、B1C频点
区域+全球	RG	RGI	支持区域+全球，仅支持B1I频点
		RGC	支持区域+全球，仅支持B1C频点
		RGIC	支持区域+全球，支持B1I、B1C频点

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表 5 RNSS有源定位天线标准修订分析

Table 5. Standard revision analysis of RNSS active positioning antenna

修改项	CTSO-2C604a^[9]修改	修改原因	修改范围
2.2.3.1节天线单元方向图	删除0°仰角场型比指标	①参考AC 20-138A^[3]，由于5°以下仰角存在地面干扰、多径效应，如果5°仰角以下卫星参与解算，会导致定位误差增大，因此，5°仰角以下的卫星不会参与定位解算；②由于北斗短报文设备是多频天线，在增加B2b频点后，会增大实现0°仰角相对增益难度，此外该指标应用场景为进近阶段导航场景，标准旨在解决定位追踪问题，因此，从工业实践角度可不考核该指标	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.5节 G/T比	将不小于−32.6 dB/K改为不小于−33.6 dB/K。删除“在所有方位角、频率范围 (1575.42±2) MHz和整个环境温度范围内，5°仰角G/T比不应小于 −31.6 dB/K”	①GPS的L1信号与B1C信号频谱有差异，B1C频点在(1575.42 ± 2) MHz无信号，不需要考核；②RNSS定位天线G/T值取决于天线的增益和噪声两大因素，考虑到多天线设计制约并结合工程实践经验，标准将天线增益在RTCA DO-301^[16]基础上降低2 dB，噪声水平基本相当，因此，RNSS定位天线G/T值也相应改为不小于−33.6 dB/K	B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.6.1节带宽内最小增益	修改增益测量频率为 (1575.42±7.5) MHz	①RTCA DO-301^[16]是根据GPS L1信号特性制定的，GPS的L1信号采用BPSK调制，主信号带宽为±1.023 MHz。在RTCA DO-301^[16]中，其参数考核带宽主要针对该主信号，其考核带宽为±2 MHz。而B1C信号的信号频谱与GPS的L1信号完全不同，B1C导航信号在设计时为了不对GPS L1信号构成干扰，其频谱设计为分裂型，避开了GPS L1信号的主频点，从而导致B1C信号在(1575.42±2) MHz范围内功率很弱，因此，在针对B1C的产品标准中，其参数考核带宽不应再局限于±2 MHz。②根据《北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号B1C（1.0版）》，已明确B1C信号采用BOC(1,1)+BOC(6,1)的调制方式^[20]，根据BOC调制频谱特性，可计算出其主信号带宽为±（6.138+1.023） MHz=±7.161 MHz，因此，可把±7.5 MHz作为采用B1C信号的指标考核带宽	B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.6.2节有源子组件增益	修改增益频率为(1575.42±7.5) MHz带宽内≥26.5 dB	同2.2.6.1节	B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.6.3节带内增益压缩点	删除“在1000～ 1315 MHz之间，最小限值应为+23 dBm”	B1C和B1I频响在1000～1315 MHz频点与B2b工作频率冲突	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.11.2节群时延与视线角	删除	①根据AC 20-138A^[3]，差分群时延需求为针对高精度精密进近场景，如LPV和GLS。本标准为定位追踪，无需满足该场景指标。②测试环境要求非常高，测试成本高，多频段天线难以实现该需求，导致研发费用高	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.2.12节直流电源接口	删除	①在机载GPS导航标准体系中，导航天线标准和导航接收机标准是独立的，需要考虑导航天线和导航接收机的互换性，电源接口参数一致性是实现互换的基础条件，因此RTCA DO-301^[16]中存在该条需求。但CTSO-2C604标准^[4]是把接收机和天线作为系统来设计的，该指标为系统指标，因此不需要对设备之间接口做约束。限定天线电源接口电压会限定设备的具体实现方案。②由于定位追踪设备还需要发射信号，不可能在 4.5 V电压输入时实现大功率发射。如果单独对L的发射信号电压做约束，会存在接口电压参数相矛盾的问题	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.4.1.9节试验频率	将“最低17个频率下”改为“最低5个频率下”；将“最低17个频率下”改为“最低9个频率下”	RTCA DO-301^[16]中测试带宽为32 MHz，一共测试17个点，间隔是2 MHz。B1I频段一共只有4 MHz带宽，测试5个点即可满足B1C频段一共只有 15 MHz带宽，测试9个点即可：1575.42 MHz、(1575.42± 2) MHz、 (1575.42±4) MHz、(1575.42±6) MHz、(1575.42±7.5) MHz	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.4.2.2.6节差分群时延要求	删除“A.2.2.11.2节的要求”	该指标和2.2.11.2节群时延指标相对应，群时延指标删除，则应删除本条中A.2.2.11.2节	①B1I （CTSO-2C604 附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604 附录A2.2^[4]）
2.4.2.6.1节视轴增益压缩点与试验	删除2.4.2.6.1节表2-5中试验1	该指标与2.2.6.3节带内增益压缩点指标“1000～1315 MHz对应”，删除该内容，则此条试验1删除	①B1I （CTSO-2C604附录A1.2^[4]）； ②B1C （CTSO-2C604附录A2.2^[4]）

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表 6 B1C频点不同仰角下的单天线增益

Table 6. Single-antenna gain of B1C frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBi
m1	0	5.2531
m2	−60	−0.6073
m3	−70	−2.2844
m4	−75	−3.1551
m5	−80	−4.0427
m6	−85	−4.4529

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表 7 B1C频点不同仰角下的多天线增益

Table 7. Multi-antenna gain of B1C frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBi
m1	0	3.9115
m2	−60	−1.5285
m3	−70	−3.4194
m4	−75	−4.4052
m5	−80	−5.3984
m6	−85	−6.3872

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表 8 RDSS通信单元标准修订分析

Table 8. Standard revision analysis of RDSS communication unit

修改项	CTSO-2C604a^[9]修改	修改原因	修改范围
增加：标识	北斗RDSS单元需采用物理标识方式对北斗三号短报文用户终端序列号进行正确标识	北斗三号短报文用户终端的唯一身份识别，用于短报文入网认证和北斗卡申请	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.3.1节自检与初始化功能	将“b) 北斗RDSS单元开机或重新捕获卫星信号后，根据需要，自动或手动（由用户进行设置）发送一个特定格式的查询申请，查询未接收的信息”修订为“b) 北斗RDSS单元开机或卫星信号恢复后，能够跟踪卫星信号”	北斗三号取消查询功能，根据星座状态适应性修改	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.3.2节状态检测功能	删除“抑制状态”	北斗三号取消抑制功能，根据星座状态适应性修改	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.4.1节接收灵敏度	增加“GSMC：接收灵敏度（方位角0°～360°，仰角90°，误码率不大于1×10⁻⁵）：不大于−159.8 dBW”	GSMC系统指标中基带处理能力要求为−157.8 dBW，考虑天线法向增益，指标加严为−159.8 dBW	GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.4.2节接收通道数	①修改4.4.2节“RSMC：北斗RDSS单元接收信道数不小于8”； ②增加“GSMC服务：北斗RDSS单元接收信道数不小于12”	根据北斗管理机构相关要求修改	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.4.3节首次捕获时间	①删除4.4.3节中“具备指挥功能的北斗RDSS单元从加电开机至捕获北斗GEO卫星RDSS信号并解调出信息所需时间应不大于10 s”；②将“捕获北斗GEO卫星RDSS信号”改为“捕获北斗MEO卫星RDSS信号”，删除4.4.3节中“具备指挥功能的北斗RDSS单元从加电开机至捕获北斗GEO卫星RDSS信号并解调出信息所需时间应不大于10 s”	①系统指标不做要求，由产品规范来限定；②GSMC的RDSS信号通过MEO接收，系统指标不做要求，由产品规范来限定	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.4.4节重捕获时间	删除	系统指标不做要求，由产品规范来限定	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
4.4.8节功放输出功率	删除	北斗系统会自动调整终端发送功率，设备内部接口不做限定
4.4.9节发射信号载波相位调制偏差	删除	此指标为传统通信方式的延续，对北斗三号不再沿用适用
4.4.10节发射信号频率准确度	删除	系统指标不做要求，由产品规范来限定	RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）
5.4.1节自检与初始化功能测试	将“b) 在实际卫星信号下，北斗RDSS单元的数据端口与计算机相连接，将其设置为关机状态，设置另一台终端设备向其发送报文通信，开机后检查是否收到终端发送的报文通信”改为“b) 北斗RDSS单元的数据端口与计算机相连接，确认卫星信号播发正常，加电开机后检查北斗RDSS单元能够跟踪卫星信号”	北斗二号具有上电查询功能，可符合“自检与初始化功能测试”原要求，北斗三号上电查询功能取消，根据星座状态适应性修改	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
5.4.3 节RDSS业务服务功能测试	将“检查各项功能是否正常”改为“R类设备仅通过GEO卫星完成，G类设备仅通过MEO卫星完成，RG类设备分别通过GEO卫星和MEO卫星完成，检查各项功能是否正常”	根据《北斗卫星导航系统发展报告（4.0版）》^[10]中表“北斗系统计划提供的服务类型”，不同服务类型、不同信号频段卫星播发手段不同	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
5.5.1节接收灵敏度测试	①将“测试次数按照仰角10°、30°、50°、75°，共测4次。样机在不同仰角下接收测试信号。单次测试采集的电文总和为10⁶，将北斗RDSS单元接收的出站信息与信号源播发的原始信息进行比较，统计误码率，其应满足4.4.1节要求”改为“RSMC服务：专用段速率为24 kbps，测试次数按照仰角60°、70°、80°、90°，共测4次。样机在不同仰角下接收测试信号。单次测试采集的电文总和为10⁶，将北斗RDSS单元接收的出站信息与信号源播发的原始信息进行比较，统计误码率，其应满足C.4.4.1节要求。S载波电平应设置为−153.8 dBW”。 ②增加“GSMC服务：将北斗RDSS单元和模拟信号源连接，模拟信号源播发B2b频点卫星模拟信号（到天线有源组件入口的信号功率符合C.4.4.1节要求），测试仰角为90°。单次测试采集的电文总和为10⁶，将北斗RDSS单元接收的出站信息与信号源播发的原始信息进行比较，统计误码率，其应满足C.4.4.1节要求。B2b载波电平应设置为−159.8 dBW”	①与灵敏度指标对应，根据星座状态适应性修改（指标计算过程见3.3.2节）；②北斗三号增加GSMC服务，根据星座状态适应性修改（指标计算过程见3.3.2节），与灵敏度指标对应	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
5.5.2节接收通道数测试	增加“GSMC服务：测试系统播发12个波束信号，测试信号到达被测单元天线有源组件入口功率为−159.8 dBW。通过串口检测被测单元信息接收情况，判断并记录被测单元接收通道数，其数值应满足C.4.4.2节要求”	北斗三号增加GSMC，根据星座状态适应性修改	GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）
5.5.3节～5.5.10节	删除	系统指标不做要求，由产品规范来限定	①RSMC（CTSO-2C604附录C1^[4]）；②GSMC（CTSO-2C604附录C2^[4]）

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表 9 RDSS关键参数设置

Table 9. RDSS key parameter setting

E_b/N₀		玻尔兹曼常数 k/dB	天线噪声温度 T_a/℃	工作温度 T₀/℃	接收机总噪声温度T/℃	接收电路总噪声温度T_t/℃	BD-3 MEO 速率 R_b/bps	BD-3 GEO 速率 R_b/bps	BD-3 GEO(60°) 接收天线增益 G_A/dB	BD-3 MEO(90°) 接收天线增益 G_A/dB	AD 量化误差 L/dB
BD-3 MEO LDPC	BD-3 GEO Turbo	玻尔兹曼常数 k/dB	天线噪声温度 T_a/℃	工作温度 T₀/℃	接收机总噪声温度T/℃	接收电路总噪声温度T_t/℃	BD-3 MEO 速率 R_b/bps	BD-3 GEO 速率 R_b/bps	BD-3 GEO(60°) 接收天线增益 G_A/dB	BD-3 MEO(90°) 接收天线增益 G_A/dB	AD 量化误差 L/dB
3.00	3.60	1.3800×10⁻²³	−173.15	16.85	145.16	245.16	1000.00	24000.00	3.00	3.60	0.60

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表 10 接收灵敏度指标验证

Table 10. Verification of receiving sensitivity indexes

MEO用户终端接收功率/dBW		GEO用户终端接收功率/dBW
指标要求	计算结果	指标要求	计算结果
≤ −159.80	−171.46	≤ −153.80	−156.45

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表 11 RDSS通信天线标准修订分析

Table 11. Standard revision analysis of RDSS communication antenna

修改项	CTSO-2C604a^[9]修改	修改原因	修改范围
附录4 A4.1 法向极化增益	增加“B2b频点法向极化增益应不小于2 dBic”	增加GSMC B2b频点接收天线法向极化增益要求	B2b频点（CTSO-2C604附录D2.1^[4]）
附录4 A4.1 10°仰角平均极化增益	增加“B2b频点10°仰角平均极化增益应不小于−9 dBic”	增加GSMC B2b频点接收天线10°仰角平均极化增益要求，与S频点要求一致	B2b频点（CTSO-2C604附录D2.1^[4]）
附录4 A4.1工作频率	①S频点接收天线的工作频率为(2491.75±8.16) MHz；②增加“B2b频点接收天线的工作频率为(1207.14±10.23) MHz。”	①北斗三号S频点拓宽；②增加GSMC B2b频点工作频率	①S频点（CTSO-2C604附录D1.1^[4]）； ②B2b频点（CTSO-2C604附录D2.1^[4]）
附录4 A4.1供电特性	删除	设备内部指标，不做要求	①S频点（CTSO-2C604附录D1.1^[4]）； ②B2b频点（CTSO-2C604附录D2.1^[4]）
附录4 A4.2工作频率	①将工作频率改为“Lf1 (1614.26±4.08) MHz；Lf2 (1618.34±4.08) MHz”；②增加“GSMC：L频点发射天线工作频率为Lf4 (1624.524±1.6376) MHz”	①北斗三号L频点发射天线工作频率与北斗二号不同；②增加GSMC L频点发射天线工作频率	①Lf1、Lf2频点（CTSO-2C604附录D1.2^[4]）； ②Lf4频点（CTSO-2C604附录D2.2^[4]）
附录4 A4.2供电特性	删除	设备内部指标，不做要求	①Lf1、Lf2频点（CTSO-2C604附录D1.2^[4]）； ②Lf4频点（CTSO-2C604附录D2.2^[4]）
附录4 A4.2发射EIRP	①RSMC修订为“天线等效全向辐射功率（EIRP）不大于10 dBW（方位角0°～360°，仰角10°～70°）”；②增加“GSMC：天线等效全向辐射功率（EIRP）不大于15 dBW（方位角0°～360°，仰角10°～70°）”	①北斗系统指标中RSMC终端发射功率为3～10 W；②GSMC终端发射功率为10～15 W	①Lf1、Lf2频点（CTSO-2C604附录D1.2^[4]）； ②Lf4频点（CTSO-2C604附录D2.2^[4]）

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表 12 S频点不同仰角下的单天线增益

Table 12. Single-antenna gain of S-frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBic
m1	0	5.2744
m2	−60	0.5515
m3	−70	−0.9429
m4	−75	−1.3110
m5	−80	−2.4155
m6	−85	−3.6157

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表 13 S频点不同仰角下的多天线增益

Table 13. Multi-antenna gain of S-frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBic
m1	0	3.7147
m2	−60	0.0542
m3	−70	−1.6987
m4	−75	−2.6333
m5	−80	−4.1139
m6	−85	−5.2990

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表 14 B2b频点不同仰角下的单天线增益

Table 14. Single-antenna gain of B2b frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBic
m1	0	4.9865
m2	−60	−0.0499
m3	−70	−1.7149
m4	−75	−2.5403
m5	−80	−3.3895
m6	−85	−3.9937

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表 15 B2b频点不同仰角下的多天线增益

Table 15. Multi-antenna gain of B2b frequency point at different elevation angles

增益点	仰角/(°)	增益/dBic
m1	0	3.6523
m2	−60	−1.9787
m3	−70	−3.3937
m4	−75	−4.3799
m5	−80	−5.4087
m6	−85	−6.4811

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表 16 审定要素及符合性方法

Table 16. Certification elements and MOC

项目	审定要素	MOC
一般要求	偏离	MOC0
	设备类别、功能、失效状态类别、环境鉴定、软/硬件鉴定、标记、手册、持续适航文件、铭牌图纸、部件清单、质量系统说明、材料和工艺规范清单等	MOC1
	失效状态类别	MOC3
	功能、环境鉴定、软/硬件鉴定、安装程序和限制	MOC4
	标记、铭牌	MOC7
定位天线（无源天线）	适航性、预期功能、阻燃性、工作频率、驻波比和阻抗、天线增益、轴比、极化	MOC1 MOC4
定位天线（有源天线）	适航性、预期功能、阻燃性、工作频率、驻波比和阻抗、天线单元方向图与无源元件增益、极化和轴比、G/T比、总转换增益与增益压缩、输出负载稳定性、带内增益频率响应、烧毁保护、脉冲功率饱和恢复时间、群时延	MOC1 MOC4
定位单元	适航性、预期功能、阻燃性、设备构成、定位、精度、首次定位时间、灵敏度、位置更新率、位置分辨力	MOC1 MOC4
通信单元	适航性、预期功能、阻燃性、电压驻波比、极化特性与法向轴比、法向极化增益、10°仰角极化增益不圆度、10°仰角平均极化增益、工作频率、噪声系数	MOC1 MOC4
通信天线	适航性、预期功能、阻燃性、工作频率、极化方式及法向轴比、电压驻波比、法向极化增益、10°仰角极化增益不圆度、10°仰角平均极化增益、发射EIRP	MOC1 MOC4

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表 17 设备环境试验项目

Table 17. Equipment environmental test event

参考DO-160章节^[24]	试验项目	定位和通信单元	定位和通信天线
4	温度和高度	√	√
5	温度变化	√	√
6	湿度	√	√
7	运行冲击和坠撞安全	√	√
8	振动	√	√
9	爆炸大气	X	X
10	防水	√	√
11	流体敏感性	X	√
12	砂尘	X	√
13	霉菌	X	√
14	盐雾	X	√
15	磁效应	√	√
16	电源输入	√	X
17	电压尖峰	√	X
18	音频敏感性	√	X
19	感应信号敏感性	√	√
20	射频敏感性	√	√
21	射频能量发射	√	√
22	雷电感应瞬态敏感性	√	√
23	雷电直接效应	X	√
24	结冰	X	√
25	静电放电	√	√
26	防火及可燃性	X	√
注：“√”为需要进行该项试验；“X”为不需进行该项试验。

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参考文献(24)

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