1.1 研究背景

全球導航衛星系統（GNSS，Global Navigation Satellite System）在國民經濟的各個領域中都得到了廣泛應用，人們對衛星導航的依賴程度逐漸提高。與此同時，衛星導航的一些不足之處也日漸受到關注，主要體現在可用性、完好性和定位精度3個方面。針對此問題，一般采用星基增強、空基增強和地基增強手段，通過信息增強和信號增強，提升衛星導航的服務性能。但是，各種導航增強平臺之間相互獨立、缺乏協同，阻礙了導航增強平臺發揮更大的作用。本書中的天空地一體化組網導航增強，是指天基的通信衛星、空基的臨近空間浮空器和無人機、地基的偽衛星通過節點間的組網通信實現對北斗衛星導航系統的一體化導航增強。導航增強自組織網絡，不僅可以提升導航服務質量，而且可以提升導航系統的生命力和可靠性。

目前，針對星基增強和地基增強的相關研究較多，而針對空基增強尤其是利用臨近空間浮空器和無人機作為增強平臺實現導航增強的研究相對較少。臨近空間浮空器布設機動、靈活，而且具有良好的懸停功能，用于衛星導航增強具有良好的發展潛力。

為了實現天空地一體化導航增強動態自組織網絡，基于臨近空間浮空器和無人機的組網導航增強是關鍵。北斗導航衛星和通信衛星都是按照各自的運行軌道飛行的，由于地面偽衛星的位置固定，其靈活機動的導航增強主要依賴臨近空間浮空器和無人機。

天基、空基和地基導航平臺的導航及導航增強原理不同，而且時間基準和空間基準不統一，與單純的空間信息網絡相比，各個導航平臺之間除了傳遞增強信息之外，還相互傳遞時間校準信息和測距信息，而且導航業務對時間校準信息的時效性要求更高，對測距信號則要求保持連續。

如何充分利用天空地一體化的空間信息網絡，結合導航業務需求，將導航業務和通信業務進行融合，構建天空地一體化的導航增強自組織網絡；各個節點之間通過動態感知與網絡自愈機制，解決導航增強自組織網絡的動態變化；同時通過多個增強平臺之間的協同，實現多源多層的導航增強是亟需解決的問題。