Optimization of SISA Parameter Level Conversion Algorithm for BDS-3 System Integrity

JIANG Na'na; ZHANG Shoujian; CAO Yueling; LI Xingxing; XIA Fengyu; MENG Yi'nan; CHEN Lei

doi:10.13203/j.whugis20240331

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Optimization of SISA Parameter Level Conversion Algorithm for BDS-3 System Integrity

Geodesy and Survey Engineering | 更新时间：2026-11-05

- Optimization of SISA Parameter Level Conversion Algorithm for BDS-3 System Integrity
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 51, Issue 6, Pages: 1118-1129(2026)
- 作者机构：
  
  1.武汉大学测绘学院，湖北武汉，430079
  2.中国科学院上海天文台，上海，200030
  3.北京跟踪与通信技术研究所，北京，100094
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20240331
  CLC： P228
- Received：22 February 2025，
  
  Published：05 June 2026
- 稿件说明：
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姜娜娜,张守建,曹月玲，等.BDS-3系统完好性SISA参数等级转换算法优化[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(6):1118-1129.

JIANG Na'na,ZHANG Shoujian,CAO Yueling,et al.Optimization of SISA Parameter Level Conversion Algorithm for BDS-3 System Integrity[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(6):1118-1129.
姜娜娜,张守建,曹月玲，等.BDS-3系统完好性SISA参数等级转换算法优化[J].武汉大学学报（信息科学版）,2026,51(6):1118-1129. DOI：10.13203/j.whugis20240331

JIANG Na'na,ZHANG Shoujian,CAO Yueling,et al.Optimization of SISA Parameter Level Conversion Algorithm for BDS-3 System Integrity[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2026,51(6):1118-1129. DOI：10.13203/j.whugis20240331

摘要

卫星导航系统的服务完好性空间信号精度（signal in space accuracy，SISA）参数由广播星历中播发的完好性索引指数通过相应的转换算法计算得到，用于星历空间测距误差及定位服务精度的预测。基于实测数据，评估了北斗三号全球导航卫星系统（BeiDou navigation satellite system-3，BDS-3）完好性SISA参数对空间测距误差的包络能力。结果表明完好性SISA

参数对轨道径向与钟差的综合测距误差存在漏包络现象。为了解决这一问题，基于395 d历史数据，提出一种改进的SISA参数索引转换算法，该算法包括SISA

ocb

取值优化和SISA

oc1

算法优化两部分。在SISA

ocb

取值优化中，取历史所有卫星轨道径向误差与钟差误差均方根值之和的最大数作为SISA

ocb

的最小限值。在SISA

oc1

算法优化中，通过钟差拟合提取的一次项系数最值与自变量自由取值公式计算的SISA

oc1

相比，确定SISA

oc1

参数计算公式中的常数

值。通过对8个月的实测数据进行分析，验证了所提算法的优势，实现了SISA

参数对卫星沿径向误差的零次漏包络(不包含卫星在境外时广播星历显著异常情况)，降低了因电文参数播发值不合理带来的BDS-3系统完好性参数漏包络事件。

Abstract

Objectives

To improve the leakage envelope phenomenon of BeiDou navigation satellite system-3 (BDS-3) signal in space accuracy (SISA) integrity parameter to the comprehensive ranging errors induced by the orbit radial and clock errors

an improved SISA parameter index conversion algorithm based on 395 d of historical data is proposed.

Methods

The algorithm consists of two parts: SISA

ocb

(SISA parameter associated with orbit radial and clock accuracy) and SISA

oc1

(SISA parameter associated with satellite clock speed accuracy) algorithm optimization. In SISA

ocb

value optimization

the root mean square maximum of orbit radial and clock comprehensive error of all satellites in history is taken as the minimum limit of SISA

ocb

. In the optimization of SISA

oc1

algorithm

the maximum of first-order coefficient extracted through clock error fitting is compared with SISA

oc1

lculated by free value formula of independent variable to determine the constant

in the SISA

oc1

parameters calculation formula.

Results

By analyzing measured data of 8 months

the advantages of the proposed algorithm are verified. The new algorithm can achieve the zero leakage envelope of SISA

parameters for satellite radial and clock errors (excluding significant anomalies in broadcast ephemeris for satellite abroad)

and reduce the leakage envelope event of BDS-3 integrity parameter caused by unreasonable SISA broadcast values.

Conclusions

The effective optimization algorithm and analysis results for BDS-3 SISA

parameters can provide a valuable reference for the upgrading and construction of BDS-3 system integrity service.

关键词

Keywords

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