广域增强系统(WAAS)完好性监测包括GPS完好性监测和修正信息完好性监测。广域增强系统是美国联邦航空管理局(FAA)开发的空中导航辅助系统,目的是提高GPS的精度、完好性和可用性,使飞机在飞行的各阶段都能依靠GPS进行导航,包括精密进场阶段。虽然GPS的广播电文中包含一个8比特的卫星健康状态信息以指示该卫星是否满足完好性要求,但是对于使用GPS标准定位服务的用户,获得该信息至少需要15分钟,甚至几个小时。这对于实时性要求高的用户,尤其是航空用户,存在着巨大的安全隐患。而在广域增强系统中,信号质量检测设备一旦未监测到卫星和电离层网络格点数据或者数据不能用于导航,系统就将在6秒钟之内将完好性告警信息广播给用户,从而满足航空用户精密进场的需要。GPS完好性监测不但要对GPS卫星的健康状态进行监测,还要对广域差分改正数的完好性进行监测。作为测距源的同步卫星的状况及其误差改正的完好性也需要被监测。对广域差分改正数的完好性监测是通过对各类改正数误差的确定及验证来完成的,广域差分改正数包括卫星星历改正、卫星钟差改正和电离层网络格点垂直延迟改正。广域增强系统的完好性可用以下量化参数来描述:①报警阈值。系统中用户位置误差允许的最大值。②报警时间(time to alarm; TTA)。系统播发出错误信息至系统发出警报的时间。③完好性风险。在报警时间段内用户位置误差超过了报警阈值而不发出任何警告的概率。④保护水平(protection level; PL)。通常由用户差分距离误差(user differential range error; UDRE)和电离层网格节点的垂直误差来计算。
美国联邦航空管理局在广域差分GPS(wide area DGPS; WADGPS)的基础上,开发了一种GPS标准定位服务(standard positioning service; SPS)的广域增强系统。广域增强系统的组成包括:①广域基准站(WRS);②广域主控站(WMS)和上行注入站的地面地球站(GES);③站间通信网络;④静止卫星上的导航转发器。在该系统中,广域基准站接收和处理GPS卫星和静止卫星发射的数据,这些站的数据传送至广域主控站的处理中心,处理和产生每颗在美国上空的卫星的完好性、差分校正量、剩余误差和电离层信息。由广域主控站产生的信息送至地面地球站,在那里格式化后上传至静止卫星。静止卫星以GPS L1频率和类似于C/A码的伪码和调制方式将这些数据广播传至地球表面附近的用户,以提高它们的精度、完好性、连续性和可用性。机载用户设备不必另设数据链的射频接收部分,只要将GPS接收机留出一个通道,加设广域增强系统导航电文提取和处理程序即可。广域增强系统所提供的导航信号能支持从航路至CATⅠ类精密进近的导航。