国家标准计划《地基导航卫星遥感水汽和电离层探测系统》由 TC507（全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国气象局。

主要起草单位 中国气象局气象探测中心 、中国人民解放军61540部队 、国家卫星气象中心 、中国地震台网中心 、上海司南卫星导航技术股份有限公司 、华云敏视达雷达（北京）有限公司 、武汉大学 、山西省大气探测技术保障中心 、海南省气象探测中心 、黑龙江省齐齐哈尔市气象局 、甘肃省气象信息与技术装备保障中心 、山东省威海市气象局 。

水汽是大气的重要组成部分，其相态变化，是天气和气候形成的必要物质基础；电离层是位于地球表面60-1000公里之间的高层大气，由于其带有大量自由电子，能够对在其中穿越或反射的无线电信号产生显著影响，是空间天气监测的重要区域。

利用全球导航卫星系统（GNSS）信号探测水汽和电离层，具有覆盖面广、观测连续、测量精度高、简单方便等优点，是空间水汽监测和研究电离层结构与变化的主要应用技术手段。

目前我国地基导航卫星遥感观测需求飞速发展，地基导航卫星遥感水汽和电离层探测属于测绘与气象行业交叉学科应用，传统的测绘定位系统难以完全满足气象业务需求，中国气象局从和地震、测绘等部门共建站点、共享数据的网络平台中心站统一解算的业务模式，到台站级分钟级水汽电离层产品实时解算，实现了地基遥感水汽气象装备专用化，目前急需制订相关国家标准，以规范全国范围内地基导航卫星遥感水汽电离层探测系统的功能性能指标标准，指导相关生产单位和数据应用的设备选型，保证业务观测系统的准确性、稳定性，确保全国各行业各部门相关业务建设有标准可依，保证各行业各部门数据共享共用，节约国家投入，提高数据应用效率，为气象预报、气候预测以及各行业所需的气象服务等业务提供可靠的数据支撑，在气象防灾减保护人民财产和生命安全中发挥不可替代的作用。

1.编制原则 （1）规范性原则 本标准严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的规则起草，确保标准起草的规范性。 （2）科学性原则 在保证充分试验和数据评估结论的基础上，收集已有的研究成果、查阅大量资料、征求多方意见，综合考虑各方面需求和意见，以保证标准内容的科学性。对输出控制单元功能部分，采取在接收处理单元和输出控制单元里面任一结构里实现的技术处理，既要满足应用需求，同时需要保护现有技术，兼具鼓励技术升级与发展。在产品体积和重量指标上，以满足实际需要出发，不一味地追求高指标，避免造成经济浪费，采用建议性指标。 （3）适用性原则 起草过程中，编写组在可达到的科学技术前提下，以气象行业业务需求为原则，充分考虑国内实际情况，对现有行业部门内技术文件内容进行筛选提炼和标准化表达，达到内容全面，规定具体，语言通俗，易于实施，可实现经济有效地满足设备的研制、生产与使用要求。 （4）先进性原则 本标准通过实时PPP技术获取单站水汽产品，以台站分布式处理代替数据中心集中式处理，具有明显先进性：减轻集中式处理的计算负担与故障风险，可极大提高解算效率与系统稳健性；创新应用B2b信号获取精密星历，单站水汽产品时延和分辨率由小时级提升至分钟级，业务效率实现历史新突破；由必须组网观测到单站独立观测，降低业务建设和运行成本，可提高业务系统稳定性和可靠性；实现水汽观测业务快速灵活机动部署，对应对突发极端天气、灾区紧急架设等防灾减灾、预报预警能力提升以及对标监测精密实现具有里程碑的意义。 2.标准的主要内容及论据 本标准规定了导航卫星信号接收处理单元、接收天线、气象测量单元、输出控制单元及电源的性能、指标要求及测试方法。标准中规定的系列性能指标是根据现阶段和今后一定时期内所采用的或将采用的技术及目前的实际应用需求情况制定，在充分试验验证和广泛征求设备研制生产和应用需求方的意见建议基础上，开展标准编制工作。 本标准涉及的可靠性等系统总体性能指标主要依据BD 420009-2015《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型接收机通用规范》、《地基导航卫星水汽探测系统功能规格需求书》等综合提出，接收天线和导航卫星信号接收机的各项性能指标主要依据国内同类标准、行业惯例或理论结果、实际研发试验和应用经验积累制定。性能指标对应的试验方法参照BD 420002-2015《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型OEM板性能要求及测试方法》、BD 420003-2015《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型天线性能要求及测试方法》和BD 420009-2015《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）测量型接收机通用规范》中相关内容。 本标准涉及的大气水汽含量在全球气候系统、天气动力系统、气候灾害监测、水文学及空间大地测量等领域占有极其重要的地位，是大气中十分重要的参数，它在地球气候系统的能量和水循环中扮演十分关键的角色，也是灾害性天气形成和演变中的重要因子。 在当前的地球大气业务探测系统中对大气中水汽含量的探测，主要依靠常规的无线电探空观测，但一般只是在大陆地区进行，而在全球70%以上的海洋、极地区域，资料是极为缺乏的。即使在大陆地区，探空观测的空间分辨率和时间分辨率都远远不能满足需要。探空站网密度太稀，观测站点相隔200-300公里；探空观测12小时才进行一次，每天只有两次，在早晚八点观测，对一些重要的中尺度天气结构分析难以满足。气象卫星上的红外分光计和微波辐射计也有探测水汽的能力，但探测垂直分辨率有限、反演精度不高，相对误差约30%，红外技术还不能得到云和云下大气中的水汽信息，微波探测的空间分辨率达不到中尺度探测的要求。综上水汽探测设备价格高、建设成本高且覆盖密度低，严重制约着水汽探测技术的发展和业务应用。随着我国北斗卫星导航定位技术的不断发展及地基增强网布设密度不断增加，北斗/GNSS技术与气象科学的交叉融合在短短数十年间取得了巨大的发展。地基GNSS 作为新型的大气探测手段，具有低成本、高时效等显著优势，可提供广域范围内全天候、高时空分辨率的观测资料，已成为常规探测水汽手段的强有力的补充。另一方面包括“北斗地基增强系统”工程建设、气象发展“十四五”规划、补短板工程和海洋工程等重大工程项目的规划与建设，为国内北斗/GNSS水汽探测技术的发展及业务推广应用奠定了坚实基础。 对于本标准中关键的对流层天顶总延迟（ZTD）产品和大气可降水量（PWV）产品的性能指标和测试方法，在本标准编写过程中，还需要进行详细可靠的验证试验和科学评估，确保标准提出指标以及测试方法具有科学性和可执行性。