BDS不同服务体制下授时模型差异研究

随着北斗卫星导航系统(BDS)的全球组网发射完成,BDS逐步实现了向全球用户提供基本导航（卫星无线电导航业务(RNSS)、向中国及周边区域用户提供区域短报文通信（卫星无线电测定业务(RDSS)、星基增强(SBAS)等服务的“三步走”规划．为研究BDS不同服务体制下的授时差异,本文从时空基准、授时精度检核、设备时延、卫星健康状态等方面,分析了基于已知位置的BDS RDSS单／双向授时、RNSS单／双频授时及SBAS单频授时模型差异,并给出了基于本文授时模型下的BDS不同体制授时精度,以为利用BDS进行授时服务的用户机研制、生产、测试和检验提供参考.      

基于北斗的全海深装备定位与通信系统设计与实现

基于北斗双模工作模式,设计一种将全海深海洋装备的地理位置信息提供给母船或控制中心的定位与通信系统。提出使用卫星无线电导航业务RNSS模式进行定位,并将位置及待传输信息通过卫星无线电测定业务RDSS模式发送至接收模块;采用光敏、倾角和温度多传感器组合冗余实现海洋装备作业环境的全天候有效检测,进而通过单片机控制北斗模块的休眠与唤醒及北斗系统RDSS／RNSS模式间切换。定位测试试验和马里亚纳海沟海试结果表明,所设计的全海深定位与通信系统不仅具有很高的快速定位成功率,而且能够有效节约电池电量和实现短报文信息传输。      

基于核估计的北斗RDSS传输延时随机数生成法

北斗卫星导航系统（BDS）采用卫星无线电导航业务(RNSS)和卫星无线电测定业务(RDSS)双模结构体制,不但具有全球定位系统(GPS)等系统的导航、定位和授时功能,同时还提供双向短报文信息服务,在多个民用领域有着非常广阔的潜在应用前景. 传输成功率和传输延时是北斗短报文的两个重要性能参数,北斗短报文技术在各行业的推广应用以及相关系统的建设都急需这两个性能参数作为参考. 本文测试了北斗短报文的通信性能,提出基于核密度估计建立北斗短报文传输时延概率模型并生成时延伪随机数的方法. 通过MATLAB对北斗RDSS实测时延数据进行核密度估计并绘制概率密度估计值曲线;利用权重系数组合多个高斯函数对概率密度估计值曲线进行拟合,获得时延的概率密度分布函数,并采用舍选法实现北斗RDSS传输延时伪随机数的生成.      

北斗系统启用CGCS2000对用户的影响分析

新一代的中国北斗导航系统由RDSS和RNSS两部分组成,其中RDSS业务用于替换之前的北斗一号系统(北斗导航试验卫星系统)为用户提供服务。由于新系统采用CGCS2000而北斗一号系统采用1954北京坐标系,北斗RDSS的开通将对采用1954北京坐标系的北斗一号用户应用产生一定影响。本文阐明北斗RDSS启用CGCS2000对采用1954北京坐标系的北斗用户产生影响的主要原因,提出分析该影响的方法,并通过仿真计算得出影响的规律和概略大小。     

北斗卫星导航系统精密定位报告算法与性能评估EI北大核心CSCD

RDSS短报文是北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)的特色服务,实现了用户报文通信和位置报告。北斗系统早期的位置报告基于双星RDSS观测值,其精度受限于数字高程数据的精度。从BDS-2开始,北斗系统发展了融合RNSS和RDSS体制的位置报告方法,其基于北斗RDSS体制,将用户接收机的观测数据向中心站进行回传,并在中心站实现精密位置的解算和报告,提升了服务覆盖范围和定位精度。本文介绍了北斗精密定位报告系统采用的中心站处理算法,并采用分布于中国不同区域的50个北斗观测站数据对系统性能进行评估。分析了RDSS入站频度、用户站与监测站的基线长度等因素对用户定位的影响。结果表明,基于北斗分区综合改正数的精密单点定位的精度最优,其在2 min响应时间内的平面和高程精度(RMS)分别为0.51 m和0.94 m。北斗精密定位报告精度与基线长度相关性较小,在仅采用BDS-2数据的情况下,定位精度下降可达1倍以上,而在相同时长情况下,提高RDSS入站申请频度对定位性能不产生影响。     

广义卫星无线电定位报告原理及其应用价值

从全球定位及位置报告方案出发,提出基于卫星无线定位(RDSS)原理的快速三星高精度定位及位置报告原理、工程方案设计,分析了实时性、精度等主要指标,展现了该原理在全球快速救援以及动态用户跟踪的应用前景。采用Ru=RiS-RiSu矢量方程,完整表达了广义RDSS定位及位置报告原理,包含了以用户为测量及定位中心和用户外已知点为测量及定位中心的两种情况,将两种定位方式结合,就完成了位置报告。广义RDSS差分定位概念,将只具有单向伪距观测量的RNSS卫星纳入三星定位方程,实现了和GPS等卫星的兼容应用。为此,介绍了构成上述原理的CRDSS卫星的要求。     

北斗RDSS机制下的导航地图更新设想及实践

导航电子地图更新是北斗应用要解决的一个关键性问题。利用我国北斗卫星导航系统具备RDSS与RNSS兼容的特性,提出一个RDSS机制下的导航地图更新设想。设想充分利用北斗具备导航及信息服务一体化的功能,实现了导航地图更新数据的安全传输、实时更新。最后通过应用实践充分验证该设想的可行性。     

北斗系统导航定位报告体制与工程技术

扼要介绍了北斗系统导航定位报告体制与工程技术;首先论述双星、三星、多星定位报告原理;然后概括北斗系统导航定位报告体制在性价比、位置报告、双业务融合、抗干扰方面的优势;最后分析出站下行、入站上行波束设计,信号频率及调制方式设计,双向距离和观测量分解与校正,自主导航载荷与定位报告链路融合设计,双向距离和观测量平滑与位置解算滤波等工程关键技术的解决途径。     

北斗RNSS-RDSS组合模糊度解算方法

电离层延迟较大是基线较长情况下的模糊度解算需要解决的关键问题。当基线较长时,由于基准站和流动站的电离层相关性弱使得双差电离层残差较大,易导致模糊度解算所需时间长且成功率不高。本文提出了一种模糊度解算方法,该方法将北斗无线电测定业务(radio determination satellite system,RDSS)的下行S频段信号测量值与无线电导航业务(radio navigation satellite system,RNSS)信号测量值组合来削弱电离层的影响。首先,通过RDSS信号测量值与RNSS信号测量值一起进行频率组合研究,确定了几组电离层延迟系数小且总噪声波长比(total noise level,TNL)较小的组合。然后,利用这些组合形成几何无关和电离层无关模型解算GEO卫星的窄巷模糊度。最后利用已知窄巷模糊度的GEO卫星测量值辅助求解非GEO卫星的窄巷模糊度。利用实测北斗星历对提出的方法进行了仿真验证,结果表明,本文方法可以从整体上提高模糊度解算的速度和成功率。     

北斗RDSS用户机测试系统指标监测校准方案设计

北斗卫星无线电测定业务(RDSS)用户机是我国北斗卫星导航试验系统的应用终端,测试系统可为用户机研制和使用提供可靠保障。鉴于RDSS体制的特殊性,测试系统的重要性能指标包括:用户机入站信号测量指标、用户机时延测量指标、以及用户机测试系统出站信号。为确保测试系统测试标准的统一,需要对测试系统的这些指标进行监测和校准。通过对普通用户机提出技术改进设计,为测试系统校准提供可行性方案,实现测试系统指标向标准测试仪器的溯源。     

北斗卫星定位系统的技术特征分析与应用

给出了双星导航系统的发展历程，指出了北斗卫星导航系统的建立和组成；分析了北斗卫星导航系统的功能和定位原理，并在此基础上，通过与GPS系统的对比，分析了北斗卫星导航系统的技术特征，特别指出了北斗卫星导航系统在民用领域带来的经济效益；最后，展望了未来卫星导航系统的发展前景。     

北斗卫星导航系统精密定轨技术研究现状

北斗系统开通运行以来,无论是系统建设还是精密定轨技术均获得了长足发展。文中简要介绍了北斗系统目前的建设情况,总结梳理了北斗卫星精密定轨技术发展现状。在此基础上,分析论述了北斗系统精密定轨中亟待解决的主要问题。     

北斗卫星导航系统在河南精准农业中的应用探讨

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,在精准农业生产中离不开定位信息,随着我国北斗卫星导航系统的民用推广,结合我省北斗卫星导航基准站建设的现状,研究北斗卫星导航系统在我省精准农业上的应用和发展方向。      

基于北斗导航卫星的伪卫星技术在区域定位中的应用

借鉴差分 GPS导航定位的原理 ,阐述了在北斗导航卫星支持下的伪卫星技术 ,探讨了其定位原理、系统配置、技术设计、信号结构、天线安装和使用条件等。实现区域快速无源导航定位 ,需要至少四个伪卫星站提供的导航信号。伪卫星定位导航具有自主、隐蔽、经济等特性 ,在区域定位中应用前景良好。     

伪卫星辅助下的北斗GBAS完好性增强技术研究

根据机场实施精密导航技术（RNP）的要求,国际民航组织（ICAO）提出地基增强系统（GBAS）,GBAS必将成为未来发展的必然趋势。但是在复杂的机场环境下,卫星信号易受外界影响和干扰,连续性不足,进而影响GBAS系统完好性性能的实施。因此,本文提出了伪卫星与北斗卫星联合定位增强GBAS的方法,并从加入伪卫星后的精度因子（DOP）、多参考一致性检测（MRCC）、完好性等方面进行了对比仿真分析。仿真结果表明,增加伪卫星后的系统精度因子得到了明显改善（PDOP小于3）,同时提高了完好性性能,能够为复杂环境下的机场提供GBAS CAT Ⅱ类及以上等级的精密进近服务。