日本卫星导航系统

日本卫星导航系统即“准天顶系统”（QZSS）现由日本卫星定位研究和应用中心（SPRAC）负责研发管理。

1、系统组成

QZSS由卫星、地面运行控制段及用户接收机三部分组成。系统空间段由三颗IGSO卫星组成，卫星采用大椭圆轨道，3个轨道平面半长轴a=42164km，偏心率e=0.099，倾角i=45度，升交点赤道Ω相差120度。这种轨道可使卫星在日本上空运行较长时间，星下点轨迹像一个不对称的“8”字。QZSS的地面控制段由GPS主监测站、QZSS和GPS联合主监测站、遥测遥控及导航电文上行注入站组成。

图1 QZSS系统星下点轨迹

2、系统功能

QSSZ系统主要为移动用户提供基于通信（视频、音频和数据）和定位服务。定位服务可以视为是GPS系统的增强服务，类似WASS。QZSS通过两种方式增强GPS系统的服务，一种是系统可用性增强，即改善GPS系统导航无线电信号；另一种是系统性能增强，即通过提高定位解算精度来改善GPS的可靠性和定位精度。

3、参数坐标

QZSS卫星导航系统的时间系统QZSST，即QZSS卫星系统时间定义：

• 一秒钟的长度与国际原子时（International Atomic Time TAI）相同；
• 同GPS时一样，相对国际原子时偏置滞后19秒；
• 与GPS时的接口：星载原子钟与GPS卫星星载原子钟一样，均受控于GPS时（GPS time scale GPST）；
• QZSS卫星导航系统的坐标系统JGS，即日本卫星导航地理系统，与GPS所采用的WGS84地理坐标参考系统之间的误差小于0.02米。

4、定位精度

QZSS卫星导航系统的预期定位精度如下：

• 空间用户测距误差——空间用户测距误差小于1.6m（95%），包含时间和地理坐标误差；
• 用户定位误差——是指同时利用GPS系统L1_C/A码和QZSS系统L1_C/A码进行定位的单频接收机的用户定位误差，以及同时利用L1_C/A码和L2_C/A码进行定位的双频接收机的用户定位误差。

表1 QZSS卫星导航系统预期定位精度

5、服务范围

QZSS系统是一个区域定位系统，主要是满足提高日本及其周边的GPS定位的功能。目前，它只是作为GPS的一个辅助和增强系统。随着系统内卫星数量和密度的不断增加，QZSS技术上可能升级为独立的卫星导航系统，提供完整的卫星导航功能。