卫星导航系统导航信号与导航电文设计中的时间要素

从时间要素考虑，卫星导航系统如何支持用户对卫星钟误差的改正，如何支持用户进行实时、无整周模糊地伪距测量以及如何支持多系统兼容定位等，是导航信号与导航电文设计中必须解决的问题。本文在对国外卫星导航系统导航信号与电文设计进行分析研究的基础上，对这些问题进行了一些探讨。     

卫星导航系统导航电文编排结构研究

针对目前导航定位系统采用的超帧、帧、子帧的固定格式带来的灵活性和效率上的不足,提出了一种未来导航电文结构编排的改进方法。该方法在现有导航电文编排格式的基础上,通过编程搭建电文可配置模块,实现用户界面仿真,展现几种常见电文结构,并对这些结构特点进行分析。该方法采用基于帧结构与数据块结构相结合的编排方式和奇偶页面交叉播发的播发方式,充分利用了不同子帧播发的历书数据不同的特点,减少冗余数据的同时缩短了用户收齐所有历书数据的时间,满足数据内容扩充的灵活性和播发的随机性。结果表明:改进的帧结构能克服固定格式的灵活性和效率问题,使模拟器应该能够支持导航电文格式设计研究与验证,北斗系统导航电文的结构设计可考虑采用该编排方法,以便支持以后接口控制文件的编制和修订。     

卫星导航系统导航电文结构的性能评估

介绍了卫星导航系统导航电文的内容组成与结构特点,在考虑导航电文结构设计中影响导航电文性能的各种因素的基础上,提出了导航电文结构性能评估的一般准则与方法。作为应用实例,对GPS和GLO-NASS导航电文结构的性能作了初步分析和评估。     

从国际卫星导航系统发展谈加速中国北斗卫星导航系统建设

全球卫星导航系统GPS、Galileo、GLONASS和COMPASS/Beidou发展迅猛。美国的WAAS、欧洲的EGNOS、俄罗斯的SDCM以及中国的广域增强系统建设都取得了重大的研究成果;日本的QZSS和MSAS,印度的IRNSS和GAGAN的建设也取得了重大突破。通过对国外卫星导航系统的发展动态、关键技术和政策...     

卫星导航系统导航电文设计

导航电文是卫星导航系统卫星与用户之间接口规定文件（或接口控制文件）必要的组成部分,对卫星导航系统导航定位功能的实现起着非常重要的作用,影响到卫星导航系统的工作体制和系统服务性能等多个方面。导航电文的设计是接口规定文件设计的必要环节,也是卫星导航系统设计中非常重要的一个环节。在深入分析卫星导航系统对导航电文的需求以及对国外卫星导航系统导航电文内容、数据表示模型、用户算法、电文结构和性能等进行详细剖析的基础上,本文对涉及导航电文设计的理论、     

北斗卫星导航系统电离层模型应用评价

利用北斗接收机接收到的北斗系统K8电离层模型,与同时段欧洲定轨中心提供的电离层模型为基准进行对比,对北斗卫星导航系统在不同地区不同时段的改正效果进行分析;并以中纬度北京地区为例对不同电离层改正模型下的定位误差进行分析比较,从而对北斗系统K8电离层模型的改正效果进行评价。     

北斗导航系统在四川抗震救灾中的应用实践与启示

重点介绍了我国自主建设的北斗卫星导航系统在四川抗震救灾中的成功应用与实践。该系统在搭建指挥网络、报知灾情险情、保障应急定位及提供信息服务上具有明显的功能优势和应用潜力。作者指出,“救灾导航”理念应纳入国家减灾救灾和突发事件应对战略,基于北斗的抢险救灾导航保障应形成常态化、规范化的应急保障模式。     

北斗卫星导航系统在西部困难地区测绘任务中的应用

西部某困难地区地形复杂、移动通信困难,为使该风电场控制网与地标点的布设顺利,利用北斗卫星导航系统实现野外作业过程中作业组与组之间通信,确保了各组作业过程中的互相沟通协作,并结合卫星影像,采用C#语言作为开发设计工具设计实现了基于北斗接收机的导航软件,为作业组顺利到达预设点位提供准确快捷自主导航服务。     

利用北斗系统的电离层格网信息计算电离层延迟的方法

根据北斗系统(BDS)中的D2导航电文中所提供的电离层格网信息的结构和特点给出了一种能自动确定穿刺点四周格网点编号的方法,并以北斗的实测数据为例证明了该方法的正确性和可行性,从而实现了利用BDS的D2导航电文在增强区域中自动完成观测值的电离层延迟改正的计算方法,并能够为北斗系统的单频接收机用户提供服务。     

利用北斗导航系统探测高空风的研究

我国北斗二号已进入快速布网建设阶段,本文基于现有北斗导航系统的定位服务方式,分析了应用于高空风探测的途径,得出了利用探空仪自身探测高度,采用北斗RDSS无源定位方式获取气球系统位置,进而探测高空风的技术途径。本文设计了北斗定位板,研制了北斗探空仪,构建了北斗高空探测系统,并进行了北斗探空仪与GPS探空仪的同球对比施放试验。试验结果表明,现有北斗高空探测系统高空风探测精度基本满足气象业务要求。     

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。     

Galileo开放服务导航电文特点分析

介绍了Galileo系统开放服务接口控制文件中导航信号及电文的概况,并在如何满足导航电文中各种不同参数数据的时效性、如何缩短用户接收机导航数据接收时间、如何支持多系统互操作等方面对其特点进行了分析介绍。     

基本星座下北斗卫星导航系统服务性能分析

系统服务性能是卫星导航系统的关键技术指标。在分析可见性、几何精度因子等系统服务性能指标的基础上,采用图形显示技术和计算机仿真技术,设计实现了导航系统服务性能分析软件。重点针对现阶段基本星座下3颗地球同步轨道卫星（GEO）,3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）的北斗卫星导航系统服务性能进行了仿真分析,对比了北斗卫星导航系统（COMPASS）与GPS兼容后在中国地区测量精度的变化。     

星地双向时间同步技术在COMPASS中的应用

讨论了星地双向时间同步的基本原理,推导了其数学模型和误差模型,分析了星地双向时间同步精度的误差因素,理论论证了时间同步精度可达0.9ns。进一步研制了星地双向时间同步软件,并应用于COM-PASS在轨试验阶段时间同步数据的处理。结果表明,COMPASS试验阶段,星地时间同步精度达到1.0ns。     

自主导航星上快速星历拟合算法研究

针对北斗卫星导航系统地面监测站布设范围有限,系统抗打击能力不足等问题,我国已计划实现卫星自主导航。通过地面演示验证发现,星上自主定轨与时间同步软件同星上广播星历拟合软件耗费同等的机时。该文的研究目标为在保证精度的前提下,降低星上自主星历拟合的计算量。通过试验分析表明,采用直接降低星历参数个数的方法,会损失精度,效果不佳。利用自主导航自身特点,以长期预报星历为基础,通过参数固定,可在保证精度的基础上使矩阵求逆运算量降低近6倍。以长期预报星历为初值,可有效降低迭代次数,使计算量下降近5倍。     

几种周跳探测方法在COMPASS数据预处理中的应用

周跳探测一直是数据预处理中的关键问题,文中介绍高次差法、电离层残差法、M—W组合法进行周跳探测的原理及实现方法,并利用COMPASS监测站实测数据进行周跳探测试验,对周跳发生前后检验序列的变化做对比,结果表明,以上各方法可以准确、高效地检测出COMPASS载波相位观测量中的周跳。     

GPS民用导航电文演变分析

主要对GPS公开的接口规范文件中民用导航电文（NAV）、（CNAV）、CNAV-2进行详细的分析与比较,总结了这3类下行导航电文的具体的电文组成、电文编排结构、电文播发方式、编码设计,并从电文参数精度提高、参数的增加、电文的改进、电文删减以及电文的编排5个方面分析了电文演变,其中重点分析了对导航电文的整体效能影响最大的电文的改进和电文编排的变化这两方面,这些变化使得GPS在播发时效、定位精度、解算效率、编排灵活性、互操作性和可扩展性上得到了提高,并且分析了这些提高表现的具体方面。     

Galileo系统导航电文介绍

对Galileo卫星导航系统所要使用的导航电文进行介绍,详细介绍其导航电文的结构、内容、参数与相关定义,并对GPS和Galileo两种卫星导航系统所使用的导航电文的并同进行了比较。