中国和欧洲导航卫星的后起之秀

中国将发射“北斗”导航卫星,欧洲也将发射两颗“伽利略”导航试验卫星。中国导航卫星在近年得到了长足的发展,2007年2月3日,中国战功发射第4颗“北斗”导航试验卫星。同年4月14日,又成功发射了首颗“北斗”导航卫星[又明北斗导航卫星--M1（COMPASS—M1）]。这次发射的卫星飞行在高度为21500千米的中圆轨道,它标志着我国自行研制的“北斗”卫星导航系统进入新的发展建设阶段。据悉,2008年中国还将把“北斗”导航卫星送上太空,另外。2005年7月28日,中国与欧盟就“伽利略“计划签署了3份应用项目合同．成为首个加入“伽利略”计划的非欧盟国家,拥有这一系统的部分所有权和全部使用权。     

抗震救灾 移动通信卫星显神威

据中国国家国防科技工业局2008年5月11日向媒体披露．汶川8级大地震发生后,国防科技工业发挥高技术优势,为抗震救灾做出独特贡献。目前,中国共有九种型号十五颗卫星为抗震救灾提供支援参与抗震救灾的卫星包括“风云”系列气象卫星、“资源”系列对地观测卫星、“北斗”导航卫星,“遥感”系列卫星、“北京一号”小卫星等．这些卫星正源源不断地将重要信息汇集到抗震救灾指挥部     

导航卫星姿态和光压模型研究进展

不同导航系统中卫星的形状、材料、轨道设计和姿态控制模式等都不相同,在进行多系统数据联合处理时,要获得高精度的卫星轨道,需要区别对待不同类型卫星的姿态模型和光压模型。作为导航卫星所受量级最大的非保守力,国内外许多研究是围绕光压模型的建立与精化等方面来开展,以便建立最合适的模型,从而获取更高的定轨精度。目前的研究表明,新的Galileo以及北斗卫星采用与之前不同的姿态控制模式,适用的光压模型也不同。总结了目前比较通用的导航卫星姿态模型,尤其是官方最新公布的北斗卫星的姿态模型,详细介绍了卫星光压模型研究进展和近几年来新发射卫星光压模型以及其先验模型的构建方法,并分析了各个模型的优缺点和适应性。通过对目前导航卫星姿态以及光压模型的分析,提出在更高精度的定轨任务中有待改进的问题,为导航卫星尤其是新发射导航卫星精密定轨中的光压和姿态模型的选择和建立提供参考。     

第一代北斗星座卫星对GALILEO卫星导航定位系统增强性能仿真

第一代北斗星座已经于2003年布置完毕，基本实现了中国本土及周边的导航定位功能。中国作为GALILEO卫星导航定位系统开发的重要参与者，研究北斗系统和GALILEO卫星导航定位系统的集成问题十分必要和迫切。本文，就第一代北斗星座对GALILEO卫星导航定位系统的增强性能进行分析，主要对PDOP指标进行了仿真。给出了国内典型城市的PDOP及其一天内的变化曲线。     

导航卫星精密定轨与时间同步技术进展

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)通过播发卫星钟差和精密轨道信息实现时间和空间基准信息向导航用户的传递.随着高精度原子钟等导航卫星载荷、星间链路等天基/地基监测手段以及数据处理方法等技术的不断更新,卫星轨道和钟差产品的精度和实时性也逐步提升. 2018年12月,北斗三号卫星导航系统正式开通,为"一带一路"国家提供实时高精度、高可靠的基本导航定位服务.综述了北斗导航系统从北斗二号区域系统到北斗三号全球系统精密定轨与时间同步处理面临的困难和挑战,针对上述问题,阐述了北斗运行控制系统的解决途径和实现指标.与GPS等其他GNSS系统进行比较,分析了不同导航系统技术特点.最后展望了精密定轨与时间同步技术未来的发展路线图,为更高精度的GNSS导航定位授时服务提供参考.     

GPS 导航电文中时间参数的变化特点

GPS导航电包含有GPS卫星的位置参数和时间参数,是定位,定时用户都必须使用的,随着GPS的改进,导航电民有所变,GPS导航电中时间参数的变化特点及SA对卫星钟的影响是这里着重讨论的内容。     

北斗导航星座现状仿真分析与定量评估

北斗卫星导航系统是我国的重要基础设施建设项目之一。随着北斗三号系统建设进入收尾阶段,对当前北斗卫星导航系统的阶段性导航性能状况,许多导航用户依然十分关注。针对截至2019年5月已经在轨运行的北斗导航星座,利用卫星工具包软件(Satellite Tool Kits, STK)开展了北斗导航星座现状仿真分析与定量计算。选取国内有地理位置代表性的测站作为考察对象,给出了这些区域的北斗导航性能的仿真结果,同时以700 km高度的低地球轨道太阳同步卫星所在区域为考察对象,给出了高动态移动用户情况下北斗导航性能的仿真结果。仿真结果表明:在中国境内,当前北斗系统已经可以提供优于10 m的定位服务,具备为国家安全活动保障提供高精度的位置信息服务能力,当前北斗导航系统可以满足空间科学先导专项飞行器对导航位置的精度需求,仿真结果可供北斗导航系统开展全面测试提供数据参考。     

第三代卫星导航定位系统星载原子钟的新发展

传统铷原子钟和铯原子钟已在卫星导航定位系统中作为星载原子钟获得重要应用.卫星导航定位系统的更新和新发展要求更高精度更小型的新型星载原子钟.该文介绍采用新物理原理和先进技术在下-代卫星导航定位系统有应用前景的新原子钟的产生和发展以及它们目前的进展.     

中国“北斗”卫星救灾通信显身手

自从汶川地震发生以来,我国自主研制的“北斗”试验卫星导航系统,成功为灾区一线和指挥部建立了实时通道,为决策、搜救、医疗等工作发挥了关键作用。     

卫星导航接收机中锁频环的两种实现方式

对卫星导航接收机中的锁频环进行了研究，主要涉及锁频环的鉴别器算法、环路调节的两种方式，并对这两种实现方式作了仿真。     

GALILEO卫星导航和定位系统PDOP仿真

简单分析了GALILEO卫星导航和定位系统与GPS的差异及特点；利用STK软件，对GALILEO卫星导航和定位系统的PDOP进行了仿真计算。给出了部分世界城市的PDOP仿真结果以及一天时间内每分钟采样间隔下部分城市的PDOP变化曲线。     

GNSS信号稳定性评估方法研究

全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的信号质量评估是卫星导航系统设计和运行过程中的重要环节.在简要介绍导航信号特点的基础上,介绍了基于监测数据的信号稳定性评估方法,最后从伪距原始观测数据、伪距拟合残差、伪距拟合残差标准差3个层面进行了评估,给出了在Matlab环境下评估的具体结果.分析结果进一步证实了该方法的正确性和可行性.该方法有助于保证全球导航卫星系统空间信号的连续性和可靠性.     

美、俄竞相发射新型导航卫星

在当今社会,60％的信息都与时间和定位有关．所以,拥有自主的时间和定位系统,不仅事关独立自主,也事关国家影响力和统治力。所以,越来越多的国家正研制或应用导航卫星。并将其应用于天文卫星,从而增加自主运行能力。     

利用星敏感器的卫星及星座自主定轨方法研究与应用

卫星自主定轨是卫星自主导航中的关键技术,其概念是指卫星在不借助地面站系统测控情况下直接在星上实现轨道参数的自主确定,实时确定卫星飞行的位置和速度.国际上已提出了诸如利用星敏感器测量、地球磁强计测量、利用掩星时刻测量以及近年来非常热门的利用X-ray脉冲星信号相位测量等多种算法来实现卫星自主导航.其中利用星敏感器测量的自主导航方法具有成本低、研制周期短、可观测条件强以及观测设备技术成熟等优点,其可行性和经济效益比较突出,是一种非常值得采用的自主导航方法.国内外对星敏感器自主导航的研究,基本还是原理方法的论述以及简单仿真验证研究.本论文对卫星利用星敏感器的自主导航算法进行了研究,通过建立逼真的卫星运行平台,充分考     

利用卫星电视系统建立导航、授时系统的设想

介绍在不需要专门的卫星、不占用通讯信道的情况下,利用现有的卫星电视系统,建立我国卫星导航定位系统的方法。     

区域导航卫星精密定轨研究

区域卫星导航系统采用混合星座设计,GEO(地球同步轨道)卫星是系统的重要组成部分,其精密定轨技术也是导航系统的关键技术之一。GEO卫星的高轨特性致使地面跟踪基线长度有限,定轨几何条件不佳;其静地特性致使卫星轨道与钟差存在强相关特性,对于基于伪距的GEO卫星定轨模式,需要星地与站间时间同步技术的支持。因此,如何利用区域卫星导航系统的多种测量技术实现多模式、多层次的导航卫星精密定轨,是一项值得深入研究的课题。     

一种基于相位条纹的高精度码相位测量方法

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)接收机在接收卫星信号后,经过捕获、跟踪,得到码相位与载波相位两个基本测量值,然后通过测量值计算卫星与接收机之间的距离.载波相位测量值比码相位测量值具有更高的测量精度,但由于载波相位测量值具有计算整周模糊度的问题,得到高精度...     

基于iHCO通信卫星的CAPS星座优化研究

中国区域定位系统(Chinese Area Positioning System,CAPS)把寿命末期的地球静止轨道(Geostationary Earth Orbit,GEO)通信卫星推到比GEO轨道高约200 km的倾斜高圆轨道(inclined Highly Circular Orbit,iHCO),卫星相对地球向西漂移。利用该类卫星组建CAPS导航星座,可以实现全球范围内的导航通信覆盖。重点开展基于iHCO通信卫星的CAPS星座优化研究,结果表明:利用GEO通信卫星和iHCO通信卫星组成的星座可以实现较好的空间星座布局,可以满足一般导航用户的需要。     

北斗三号试验卫星的钟差评估及预报

目前,在轨的5颗新一代北斗卫星(北斗三号)可同时向用户播发北斗二号信号与新的卫星信号,而且北斗三号搭载了高精度的铷钟或被动氢钟.因北斗三号的星钟作为卫星导航、定位和授时服务的主要载荷组成部分,为分析北斗三号卫星钟的时频性能,采用北斗数据处理与分析中心估计的卫星钟差产品评估北斗三号卫星钟的频率稳定度、漂移率和准确度.同时,考虑到北斗三号卫星钟精度较差且存在频繁的相位跳变以及数据中断等问题,筛选出了一种最优的钟差预报模型,即对频率数据进行建模并采用抗差估计的方法进行参数估计.实验结果显示北斗三号钟差预报精度相对传统预报模型提升1.6%–61.9%.     

北斗卫星地球辐射压摄动建模研究

在对卫星所受的非保守摄动力研究中,对太阳辐射压摄动建模的研究发展迅速,而对地球辐射压摄动的研究相对缺乏,特别是其对中高轨卫星轨道影响的研究。在高精度人造卫星轨道确定中,地球辐射压摄动对于具有大面质比的导航卫星的影响越来越不可忽略。针对中国北斗导航卫星,基于地球辐射压的原理和影响机制,探讨了地球辐射压摄动建模的方法。针对北斗导航系统特点,利用地球表层的反照率和红外发射率的分布格网数据,建立了精确的地球辐射压模型,并利用全球MGEX站观测数据和中国区域监测站数据,进行了对北斗卫星引入地球辐射压模型的验证试验,分析了其定轨精度,检验了模型的正确性和可靠性。试验表明,对北斗卫星来说,在加入地球辐射压模型ERPM2(Earth radiation pressure model 2)后,轨道精度比不加入地球辐射压模型提高约4 mm;加入ERPM1模型则相应提高约2 mm。对部分卫星,加入地球辐射压模型后,其轨道精度修正量可达5～10 mm。通过卫星激光测距(satellite laser ranging,SLR)检核发现,加入ERPM2模型后,北斗中轨道地球卫星正常姿态时的轨道径向精度提高3.1 cm,GPS 036卫星轨道径向精度改善0.8～1.4 cm。因此,地球辐射压摄动模型在北斗导航卫星高精度轨道确定研究中具有一定的意义。