卫星导航信号质量监测系统及应用

卫星导航信号质量监测是卫星导航系统设计和运行过程中的重要环节。在介绍国外已建立并运行的卫星导航信号监测系统组成和任务的基础上,从导航信号结构组成入手,阐述了导航信号质量监测的主要内容、系统的设备组成、工作模式,并介绍了该系统在导航信号质量监测中的实际应用。     

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正全国北斗卫星导航标准化技术委员会在京成立为推动北斗卫星导航系统科学发展.全匡北斗卫星导航标准化技术委员会于近日在北京成立。委员会由来自行业部门、企业单位、地方院校、监测机构等单位的48名委员、7名观察员和3名联络员组成,"两弹一星"元勋、北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士任主任委员。委员会工作范围主要包括北斗卫星导航系统管理、建设、运行、应用、服务等技术领域的国家和国际标准化工作,负责制、修订北斗系统相关的基础、工程建设、运行维护、应用等国家和国际标准。     

北斗卫星导航系统简介

北斗卫星导航系统[BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System]是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。     

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正全国北斗卫星导航标准化技术委员会在京成立4月28日,全国北斗卫星导航标准化技术委员会成立会在北京召开。会议宣布,为推动北斗卫星导航系统科学发展,国家批准成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会(以下简称"北斗标技委")。北斗标技委由来自行业部门、企业单位、地方院校、监测机构等单位的48名委员、7名观察员和3名联络员组成,"两弹一星"元勋、北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士任主任委员。北斗标技委工作范围主要包括北斗卫星导航系统管理、建设、运行、应用、服务等技术领域的国家和国际标准化工作,负责制、修订北斗系统相关的基础、工程建设、运行维护、应用等国家和国际标准。     

在轨导航卫星的性能监测

随着全球卫星导航系统(GNSS)在国家安全、经济及社会发展中的作用越来越显著,各个卫星导航系统均通过不断发射卫星,保持足够数量的卫星在轨正常运行,从而确保系统对外提供连续的导航定位服务.随着在轨运行时间的不断增长,导航卫星设备出现故障或工作异常的概率也将逐渐增大,针对在轨导航卫星出现的常见故障,提出在轨导航卫星的性能监测需要对卫星运行的空间环境、卫星钟性能进行实时监测和预报,并对导航信号、卫星有效载荷重点参数进行监测和分析,同时对相应内容的监测方法进行了论述.     

北斗系统对亚太地区导航性能的改善研究

北斗卫星导航系统正式投入运营,使中国成为继美国和俄罗斯之后第三个正式运营全球卫星导航系统的国家。以北斗系统当前所覆盖的亚太地区为研究对象,分别在亚太地区选取五个城市乌鲁木齐、东京、昆明、马尼拉、悉尼,计算全球定位系统、全球定位系统及格洛纳斯卫星导航系统组合、全球定位系统及北斗系统组合在上述五个城市的可见卫星、几何精度衰减因子值和导航精度,以及整个亚太地区平均几何精度衰减因子值和平均导航精度,通过对计算结果的分析来研究我国的北斗系统给当前亚太地区导航用户带来的性能提升效果。     

北斗卫星导航系统试运行服务性能评估

针对北斗区域卫星导航系统试运行服务,给出了系统覆盖区、服务精度、服务连续性、服务可用性的测试方法及计算公式。测试结果表明,北斗区域卫星导航系统运行稳定、可靠,能够为覆盖区内用户提供20m（95%）左右的定位精度,且其服务连续性指标优于0.92/h,可用性指标优于90%。随着系统研制建设的全面完成,有望全面达到系统设计的指标要求。     

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。     

北斗二代卫星导航系统在生产车辆管理中的应用

北斗二代卫星导航系统是我国自主实施、独立运营的卫星导航系统。具有独特的优势和广阔的应用前景。基于北斗二代卫星导航的应用开展得如火如荼。本文正是以此为契机,通过分析现行生产车辆管理现状,尝试北斗二代卫星导航系统在生产车辆管理中的应用,满足本单位对生产车辆的管理要求,也为其他政府、企业及个人用户提供应用示范。     

基于北斗系统的物联网应用评述

物联网是信息技术领域又一个重要发展,它使传统网络从人与人的联系扩展到物与物、物与人的联系,已经成为我国七大战略性新兴产业之一。随着我国北斗卫星导航系统卫星组网日趋完善以及物联网应用领域不断深入,使得城市运行管理更加智慧化成为了可能。从物联网体系结构与应用模式出发,分析北斗卫星导航系统在物联网中应用的可行性,以建立我国北斗卫星导航系统在社会中的认可度和置信度,更好地服务于城市建设和管理,这对北斗卫星导航系统顺利投入我国全方位、多维度应用具有重要意义。     

卫星导航信号体系设计研究

针对卫星导航当前面临导航信号测量性能提高、应用环境更加苛刻、导航频段频谱资源紧张等需求,合理的信号体制和各类标准的相辅相成是卫星导航系统持续稳定运行的重要保障。该文在梳理和分析国内外公开的卫星导航信号体制的基础上,研究了卫星导航信号的载波频率、调制方式、信道编码、导航电文等关键组成要素,简要剖析了各组成要素对系统兼容性、互操作性、码跟踪捕获性能、抗干扰性、抗多径及用户终端成本等方面的影响,开展了卫星导航信号设计的需求分析,设计提出了一种卫星导航信号设计标准体系。     

卫星导航系统相关技术发展动态

介绍了世界主要几种卫星导航系统的现状和发展情况。结合卫星相关技术和接收机相关技术介绍了卫星和接收机技术的发展趋势。有助于人们及时了解现代卫星导航系统相关技术发展动态，为我国北斗导航卫星系统的良性发展提供参考。     

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。     

北斗卫星导航系统在波浪能自供电海洋浮标中的应用

北斗卫星导航系统具有精确定位、精密授时和短报文通信的功能,能够很好地切合目前海洋监测设备的所需。设计了一款波浪能自供电的海洋浮标,通过北斗卫星导航系统能够对其进行准确的定位和授时,同时对浮标的监测数据进行可靠的传输。文中简要介绍了波浪能自供电浮标结构及运行原理,重点分析了北斗卫星导航系统在本浮标定位、授时和监测数据传输中的应用,为我国海洋监测装备发展提供了新的思路。      

北斗卫星导航系统在AUV中的应用研究

分析了自主式水下无人潜水器(AUV)在工作时应用的不同导航定位技术的特点与优势,介绍了北斗导航系统以及基于北斗导航系统的AUV基本定位原理。对应用北斗导航系统的AUV机械结构模块化设计的四个模块进行了较详尽的阐述,对AUV导航控制段的控制流程逻辑以及基于此逻辑的硬件系统进行了设计与搭建。通过应用北斗导航系统的AUV平台验证,从自主定向巡航和自主定速巡航来看,运行平稳,与期望值基本一致。      

北斗／GPS双模定位中快速选星算法研究

采用双系统组合定位模式,导航接收机能在同一时刻接收到超过20颗可见星,大大增加了可见星的数量,能提供十分精准的定位。但可见星数量大幅度增加带来定位精度提升的同时也带来了大量的计算量,加上实际作业中的一些问题,都大大增加了选星时间。本文从GDOP与星座几何布局的关系出发,结合实际应用场景,提出了基于仰角和方位角排序的选星算法。该方法以满足定位要求为前提,根据可见星仰角排序初筛卫星,对不同仰角卫星进行合理的顶星选择,以卫星均匀分布为原则,将在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量,从而大大减少选星时间,有效实现了在北斗和GPS双模定位中的快速选星。      

基于北斗卫星的渔船监控系统设计

针对目前渔船遇险搜救不及时的问题,设计出一种基于北斗卫星的渔船监控系统。该监控系统以Linux操作系统为交互平台,结合计算机技术和北斗卫星导航技术实现对船舶位置的动态实时监控,并将渔船的位置信息嵌入到内置的电子地图中。该系统利用北斗卫星监控范围广、可靠性高、稳定性好以及独有的短报文通信优势,能有效解决远海区域无线通信网络覆盖不够的问题,且成本低、效率高。经试验表明,该系统运行稳定,达到预期设计目标。      

陆基远程和超远程无线电导航系统发展现状与趋势

高频电磁环境日益复杂,为了提高定位导航授时(PNT)系统的可靠性,需要研发不依赖于卫星导航的陆基无线电导航系统.陆基无线电导航系统具有工作频率低、发射功率大等特点,可靠性高,不易被干扰,可以作为卫星导航系统的备份,因此,发展建设陆基无线电导航系统对于构建稳健可靠的国家PNT体系、保障国家安全和国民经济的发展具有重要意义.文中就国内外陆基远程及超远程无线电导航系统的发展现状及趋势进行了分析.     

窄带与脉冲干扰对卫星导航信号载噪比的影响

现代电磁环境日趋复杂,导航接收机受到各式各样干扰的风险越来越高,窄带干扰和脉冲干扰就是对卫星导航信号常见的压制干扰手段.不同的干扰信号具有不同的时频域特征,对卫星导航信号造成的影响也有很大差异,这种影响主要体现在信号的载噪比和误码率等方面.针对目前国内脉冲干扰的性能研究不足的现状,通过对比窄带干扰性能评估方法提出了适应...