现代化的卫星导航电销外呼程序按照功能划分主要由三部分组成系统,即空间段、用户段和地面段。其中的地面段部分,主要负责导航卫星星座的遥测、遥控,并且通过一定的业务处理流程对导航卫星星座中的在轨工作星进行星历、钟差、完好性等参数的计算和确定,适时将这些参数进行更新,并且将更新后的参数经由上行数据通信天线注入在轨的工作星,从而实现对导航卫星星座的工作状态监测与维护以及卫星导航参数的更新,最终通过广播星历发布,满足用户段在不同层面的需求。
以美国的GPS卫星导航电销外呼程序为例,其地面段部分主要由主控站、备份站、监测站等组成,承担接收和监测GPS导航卫星星座在轨工作星的各类下行或者广播信号,确定、计算、更新在轨工作星的各类信息(星历参数等),进行GPS导航卫星星座的日常维护和星务管理,确保其的可靠性、完好性和鲁棒性,随时满足包括美国和盟国政府以及武装力量在内广泛专用、商用、民用等不同层次用户段的导航、定位、授时需求。
美国的GPS卫星导航电销外呼程序的地面段发展到现在,不再设置有专门的地面注入站,主要地面段包括:1个地面主控站、1个备份地面主控站、15个地面监测站以及相应的地面天线电销外呼程序等。
地面主控站,主要负责调度所有的地面天线电销外呼程序对GPS导航卫星星座的在轨工作星进行导航信息的更新(注入)和在轨工作星的遥测遥控指令的上行,并且监视在轨工作星的健康状态和工作状态,及时进行响应。
地面监测站系统,主要负责全天24小时不间断接收在轨工作星的L波段广播信号,并将接收到的信号通过光缆或者卫星中继传送到地面主控站,地面主控站根据卡尔曼滤波等算法来精确计算卫星的轨位和星钟误差等参数,地面主控站同时还要负责评估在轨工作星广播星历的精确度。
备份地面主控站,是在紧急情况下,一旦地面主控站失去工作能力或者遭到意外状况,可以及时的承担起地面主控站的任务,确保GPS导航卫星星座的可靠性和鲁棒性。