卫星导航增强系统建设与发展

自卫星导航系统诞生以来，人们发展了多种增强技术和手段，并建立了大批增强系统，以满足用户更高精度和完好性的需求.由于卫星导航增强技术客观上晚于基本系统出现，且都是按需独立建立，因此不可避免地存在着“碎片”和“补丁”式发展问题，相互之间功能重叠，缺乏统一的规划和标准，未成体系化建设.本文回顾和总结了卫星导航增强技术的产生和发展历程，梳理了相关技术内涵与定义，并重点介绍了中国北斗卫星导航系统（BDS）增强体系的建设和发展情况.在此基础上，结合5G通信、低轨卫星等新兴技术，对卫星导航增强体系未来发展动态进行了展望和分析，并对未来北斗定位、导航与授时（PNT）综合服务中的增强体系建设提出了建议.      

基于北斗星间链路闭环残差检测的星间钟差平差改正

利用“闭环检测”思想检测和修正系统测量累积误差,是工程科学中的常用和有效手段。本文指出了北斗三号系统全球星间链路中所存在的有利闭环条件,并提出一种利用其进行闭合残差检测与分析的方法。在此基础上,构建了闭合残差整网平差模型,实现了对北斗三号卫星星间相对钟差的误差修正。基于在轨实测数据的计算表明,北斗三号系统全球星间链路中确实存在着明显的常数性或周期性非零闭合残差。通过对星间链路闭环残差的平差修正,基本消除了卫星星间钟差不闭合的现象,减少星间钟差随机噪声30%~50%,有效提高了星间相对钟差测定的精度,有利于提升北斗系统服务能力。     

960MHz至1610MHz频段全球业务及GNSS频谱兼容分析

研究了960 MHZ~1 610 MHz频段内GNSS系统之间以及其他业务和GNSS之间的兼容环境。以北斗卫星导航系统为例,利用抗干扰系数计算了GPS、GALILEO对北斗系统的干扰;其次,依据ITU规定的发射机频率容限和可允许的最大杂散发射或杂散域发射功率电平等约束条件,定义了其他业务对北斗系统的潜在干扰,创新性地利...     

北斗星基增强系统服务等级与系统性能分析

针对生命安全用户对导航系统高完好性服务能力的迫切需求,以及国际航空完好性服务竞争日趋激烈的现状,北斗全球卫星导航系统一体化设计和规划了北斗星基增强系统(BDSBAS)。该文从国际民航组织(ICAO)相关标准要求,对BDSBAS服务性能进行研究和分析,推导并论证了系统精度、完好性、连续性等主要指标的分解方法;在此基础上,仿真计算了BDSBAS不同航空完好性服务等级对北斗系统等效伪距测量误差(UERE)、卫星故障概率、虚警概率等方面性能的要求。相关研究与分析结果能够为北斗及BDSBAS工程建设提供有益参考和借鉴。     

北斗卫星伪距偏差标定及对用户定位精度影响

伪距偏差是指卫星导航信号非理想特征导致的不同技术状态接收机产生的伪距测量常数偏差。本文将伪距偏差作为一种用户段误差,提出基于并置接收机的伪距偏差计算方法和基于DCB参数的伪距偏差计算方法,以实现伪距偏差与其他误差的分离。然后利用实测数据测量了北斗卫星伪距偏差,结果表明伪距偏差标定序列波动STD约为0.1 m,不随时间明显变化,不同地点接收机测量的伪距偏差具有较好的一致性。在1.5 G频段,北斗卫星B1I频点伪距偏差最大。北斗卫星新体制信号B1C伪距偏差最小,较北斗卫星B1I频点伪距偏差明显改善,也明显好于GPS卫星L1C/A频点伪距偏差。在其他频段,GPS卫星L2C伪距偏差略大于北斗卫星B3I伪距偏差,L5C频点伪距偏差次之,B2a频点伪距偏差最小。最后,利用实测数据分析了伪距偏差对定位精度的影响。结果表明伪距偏差与卫星群延迟参数高度相关。若用户接收机与群延迟参数计算采用的接收机技术状态差异较大,用户接收机定位精度将明显恶化。     

北斗卫星导航试验验证系统设计与实现

北斗卫星导航系统是一个构成庞大、星地一体紧密耦合、建设周期长、技术状态不断演进的巨系统。面临着关键技术体制复杂、组网发射密度高、系统稳定运行难度大等多方面挑战,对系统的试验验证工作提出了极高的要求。本文分析了北斗系统在设计试验、星地对接及等效运行等方面试验验证任务,提出了一个与北斗系统全系统、全规模、全要素等效的地面试验验证系统体系架构。该系统具备软硬件平台协同工作、仿真系统与真实系统的等效运行,以及试验平台与卫星地面等系统远程互联等突出特点,解决了多系统仿真建模、系统高动态特性模拟及软硬件协同仿真等难题,实现了对北斗系统设计、建设与运行阶段的全过程验证,以及对北斗系统星间链路、卫星自主完好性及精密定轨等技术体制的试验验证。本文提出的系统是目前卫星导航领域唯一一个实现系统全状态仿真、能与真实系统同步迭代演进并协同运行的试验验证系统,可为其他航天任务的试验验证工作提供参考。     

柴达木盆地中部一里坪- 西台吉乃尔地区深层卤水水化学特征及成因初探

柴达木盆地深层卤水资源丰富,具有很好的开发利用前景.然而,前期研究主要侧重于柴达木盆地西部和北部地区,对盆地中部深层卤水赋存情况所知甚少,其形成机制尚不明确.本研究以柴达木盆地中部一里坪和西台吉乃尔盐湖周边的深层卤水为研究对象,利用该地区深钻获取的深层卤水样,开展水化学及B同位素组成研究,阐明柴中地区深层卤水水文地球化学特征并初步探讨其成因.分析结果显示,盆地中部深层卤水矿化度较高,为CaCl2型水体.综合各种离子特征系数对研究区深层卤水进行系统分析,发现盆地中部深层卤水的形成与岩盐溶滤作用以及封闭地层条件下强烈的变质作用有关.同时初步推测B同位素来自于深层地热水.常、微量元素的不同来源反映了深层卤水物质来源的"二元结构"特征.本研究结果将为深入认识整个柴达木盆地深层卤水成因机理提供重要的科学依据.