基于FFT的北斗信号快速并行捕获算法研究

为研究如何捕获北斗卫星信号,对捕获信号的整个过程进行仿真。通过逆快速傅里叶变换(IFFT)对传统快速傅里叶变换(FFT)信号捕获算法进行改进,利用傅里叶变换系数X_(k)与C_(k)^(*)相乘再作IFFT,在时域内对信号x_(n)进行频率补偿,再做FFT就等效于循环移位完成。通过在MATLAB仿真环境中对北斗信号各阶段的频谱进行分析,比较改进FFT算法与传统FFT算法的信号捕获误码率。结果表明,改进后的FFT算法的北斗信号频谱变化稳定,与传统FFT算法相比信号捕获精度和灵敏度更高。在90%捕获概率下,改进FFT算法可使接收机的灵敏度提高2 dB。

贯通培养模式下数学应用模块“五动”教学设计与实施——以“北斗定位原理探秘”应用模块为例

七年制贯通培养模式下,为充分发挥数学课在思维训练和建模应用方面的作用,在普通高中数学内容基础上增设了数学应用模块,并在教学实践中探索形成了“五动”教学环节,即案例启动、问题调动、原理推动、实验带动、任务驱动。以“北斗定位原理探秘”应用模块为例,展示了“五动”教学环节的实施过程。通过师生互动,将数学应用落实到学生行动,充分发挥了学生的主动性,体现了“教、学、做”一体化的思想。

北斗全球海上遇险与安全服务体系探究

随着北斗报文服务系统、北斗国际搜救服务通过国际组织认可及北斗短报文在国内船舶的应用成效,初步形成北斗海上遇险与安全服务.本文提出北斗全球海上遇险与安全服务体系概念,通过引入广义北斗任务控制中心(BeiDou mission control center,BD-MCC)给出体系架构组成,并从北斗特色服务、海事通信业务到系统服务层面分析该体系在亚太与全球服务的功能特征,梳理该体系中北斗报文服务系统、北斗国际搜救系统、北斗应急示位搜救系统、北斗船舶远程识别与跟踪系统(long range identification and tracking, LRIT)、北斗船舶保安报警系统(ship security alert system,SSAS)以及北斗海上安全信息播发系统的业务流程及服务规范;展望该体系的系统化、国际化及定制化应用;研究成果有助于推动北斗通导在全球海上遇险与安全业务领域体系化应用.

基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统设计与试验

针对当前小麦播种机智能化程度低、播种作业时种子漏播肥料堵塞导致缺苗断垄现象产生的问题,设计了一款基于北斗测速的电驱式小麦播种机监控系统。通过电容检测可以实时监测小麦种子漏播情况,通过光电检测可以实时监控排肥管内肥料堵塞情况;北斗卫星实时定位并计算出播种机的前进速度,控制器根据播种机前进速度实时调节播种施肥电机转速,实现种子漏播、肥料堵塞报警和精量播种施肥的目的。在田间试验中,装载监控系统的播种机各项性能表现良好,漏播检测准确率91%以上,肥料堵塞检测准确率95%以上,播种合格率平均值大于94.6%,漏播指数小于2.8%,重播指数小于3%,均匀度变异系数小于3.5%,能够满足小麦精量播种的要求。

针对星钟跳变的北斗三号卫星自主时间同步算法

针对星钟异常跳变引起的星上时间与整网星座时间偏离的问题,设计了一种针对星钟跳变的北斗三号卫星自主时间同步算法。通过引入抗差最小二乘估计,对分布式星座时间同步算法进行改进,使其具有快速检测钟差异常跳变并具有自主时间同步的能力。采用与北斗三号卫星一致的仿真环境,并引入实际在轨测试数据,对算法进行了准确评估。结果表明在60 d内,星座各星时间同步误差不超过3.68 ns,且当卫论文拓展星产生跳变异常后,该算法可在1 h内恢复时间同步,提高了算法在钟跳下的可靠性。

低轨增强对北斗量化信号载噪比的影响

为了评估频点兼容下低轨增强对北斗信号接收的影响,从而指导接收机设计,通过概率统计理论推导了低轨增强下北斗信号的量化效应和载噪比损耗模型,并通过蒙特卡罗仿真给出了1~6 bit量化位宽下北斗信号的载噪比损耗与前端增益以及低轨增强功率的关系,仿真与理论结果的一致性较好。实验结果表明,北斗信号最小载噪比损耗对应的最优前端增益与低轨增强功率无关,但最小载噪比衰减值会随着低轨信号功率的增强而增大,1~2 bit量化位宽下有明显的量化损耗,3 bit及以上量化位宽下北斗信号载噪比衰减特性基本一致。

北斗时空数据的多粒度建模与挖掘算法研究

为了应对大数据环境下对北斗时空数据进行存储与分析时所面临的难题,通过构建多粒度时空数据模型,以实现高效的数据管理。通过结合DBSCAN聚类算法对停留点进行分析,并利用欧氏距离进行轨迹聚类,进而统计时空对象的停留次数、轨迹数量等关键属性。研究结果表明,所构建的模型在有效提升了数据处理效率的同时,还能够精准分析北斗时空数据的特性。多粒度建模与挖掘算法为北斗时空数据的广泛应用提供了有力支持,在智慧城市、交通规划等关键领域,展现出了不可忽视的重要价值。

基于北斗高精度定位和机器学习的寻优算法在斗臂车中的应用

为了优化斗臂车在复杂环境中的定位与控制问题,文章提出了一种基于北斗高精度定位和机器学习的寻优算法。该算法结合了北斗卫星导航系统的高精度定位技术,实现了对斗臂车的实时定位与姿态测量,并能够根据预期目标规划最优路径,引导车辆运动。同时,利用机器学习技术对传统寻优算法进行改进和优化,通过算法学习的规则对解进行迭代搜索,从而提升算法的求解效率。此外,算法采用强化学习方法对斗臂车的行为进行实时训练与调整,使其能够沿着合理且最优的路径运动,从而高效完成工作任务。实验结果表明,相较于现有算法,所提算法在求解时长和精度方面均表现优异,有效提升了斗臂车自动路径规划的效率和准确性。

运用北斗导航系统优化校园环境

文章介绍了一个学生团队运用北斗系统进行校园屋顶绿化、操场功能分区和垃圾分类集中处理中心的规划,解决了学校存在的缺少绿荫遮阳、人均操场使用面积不足、垃圾桶过多的问题。团队成员运用北斗导航系统绘制规划图、制作模型和完成方案报告,实现了校园环境的优化。

基于北斗技术的贵州电网高精度位置服务系统设计及建设方案

北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(GNSS),是继美国全球定位系统(GPS)和俄罗斯GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。该系统能够提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。本文结合贵州电网自身资源条件和基础设施,从系统总体规划设计,基准站选址、基站详细设计等方面进行研究,给出了基于北斗技术的贵州电网高精度位置服务系统设计及建设方案。

北斗卫星导航单点定位方法研究

目前,北斗卫星导航系统(BDS)在单点定位模式下,如忽视差分码偏差和误差修正方式不当,会导致定位性能下降。为了改善BDS的单点定位性能,创新性地定义与估计差分码偏差,检验差分码偏差估计值精度,深入分析精密单点定位误差,从而筛选接收机钟差与卫星钟差。应用非组合方式获取修正值,计算电离层延迟与对流层延迟以消除对冲值。基于差分码偏差估计值、误差修正值和大气参数消除对冲值,获取接收机伪距最终观测值。通过解算观测值获得接收机的位置信息(经纬度),实现北斗卫星导航单点定位。试验结果表明,在不同试验工况背景下,所获得的定位结果与接收机实际位置保持一致,并且定位收敛时间最小值为3 s。该方法应用性能较佳。

长江工程职业技术学院:北斗及应用产教融合共同体入选首批省级重点建设名单

2024年12月31日,湖北省教育厅公布职业教育有关重点任务工作结果,长江工程职业技术学院联合武汉大学、湖北地信科技集团股份有限公司牵头组建的北斗及应用产教融合共同体,成功入选首批省级重点建设行业产教融合共同体,为深化现代职业教育体系建设改革增添新动能。

北斗导航卫星系统在水利行业的应用与展望

北斗导航卫星系统是我国重要的时空基础设施,建设以来已经广泛应用于社会经济多个领域。智慧水利是新阶段水利高质量发展的最显著标志和6条实施路径之一,北斗导航卫星系统为智慧水利提供了强大的技术支撑,为数字孪生水利建设提供了重要的时空基准和高精度的位置及通信服务。从北斗导航卫星系统的功能视角,选择水利工程变形监测、水利巡检、水文监测数据传输等典型应用场景,分析了北斗导航卫星系统的应用现状;同时,还讨论了北斗遥感技术在水位监测、土壤水分反演和大气水汽反演等方面的应用情况;最后,展望了北斗系统在水利领域的发展趋势,指出其应用场景和领域将持续拓展、应用规模将不断增长,以及与新技术融合应用将不断增强,随着北斗导航卫星系统技术的持续创新和应用范围的进一步扩大,北斗导航卫星系统在未来水利行业中将发挥越来越重要的作用,它将成为加快水利新质生产力、推动水利高质量发展的重要推力。

基于北斗短报文和紧急无线示位标的海上搜救终端

针对海上遇险报警终端定位精度和实时性不足等问题,设计一种兼具北斗短报文和紧急无线示位标(emergency position indicating radio beacon,EPIRB)功能的海上搜救终端.结合指挥中心和相关软件系统,实现遇险快速上报和精确定位.北斗短报文可以实现终端和卫星之间的通讯.全球卫星搜救系统(COSPAS-SARSAT)是由国际海事卫星组织推行的海上遇险搜救系统的重要组成部分,通过EPIRB发送的信号,来定位事故地点和事故信息.将北斗短报文和EPIRB结合,并联合定位模块和温度、心率等传感器.当持有者遇险时,海上搜救终端会立刻不断向指挥中心发送遇险信息,通过指挥中心解析可对救援任务展开提供支持.经测试,其动态、静态定位精度达到10 m级;具有北斗短报文,紧急无线示位标通讯功能.

基于北斗/GPS双模的船舶通信航标遥测遥控系统

为解决船舶在复杂海况下信号不稳定问题,提升信息传输的安全性和抗干扰能力,获取准确、可靠的船舶位置信息,设计基于北斗/GPS双模的船舶通信航标遥测遥控系统。船舶通信航标终端利用北斗/GPS双模定位模块,解决船舶在复杂海况下信号不稳定问题,提升信息传输的安全性和抗干扰能力,获取准确、可靠的航标位置信息;利用温湿度传感器,采集航标附近环境信息,并通过北斗通信卡传输信息到终端管理中心;终端管理中心根据接收的信息,实时更新显示航标相关信息,并向船舶通信航标终端发送控制指令,确保船舶的航行安全和效率。实验证明,该系统可有效采集航标附近的环境信息,精准定位船舶位置;该系统可实现船舶通信航标的遥测遥控,确保船舶安全航行。

北斗系统GEO卫星伪距多路径误差改正

北斗系统地球静止轨道(GEO)卫星因相对于地面近似静止,其多路径误差相对于其他类型较为严重,且表现出系统波动现象。为提升定位精度,本文在GEO卫星伪距多路径误差特征研究的基础上,采用奇异谱分析方法对其进行修正,并通过伪距单点定位(SPP)验证伪距多路径误差修正效果。选取测站CUT0连续10d的静态观测数据进行修正试验。研究发现,GEO卫星伪距多路径误差序列表现出较强的天重复性,且多路径误差中的系统误差项越大,重复性也越强;在运用奇异谱分析方法修正GEO卫星伪距多路径误差各系统误差项后,多路径组合(MP)观测值和SPP的定位精度均有一定程度提升。

住房城乡建设领域北斗系统应用现状与趋势——在第三届北斗规模应用国际峰会的特邀报告

前言北斗卫星导航系统(以下称“北斗系统”)是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,具备提供全天候、全天时高精度定位、导航与授时服务的能力,已在交通运输、通信授时、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用,取得了显著的经济和社会效益。我国住房城乡建设领域有大量定位服务需求,自北斗二号系统具备服务条件开始,已开始探索将北斗系统应用于住房城乡建设领域。当前,住房城乡建设行业正在举全行业之力打造“数字数建”,空间信息技术发挥着不可或缺的作用,基于北斗系统的新模式、新业态、新经济将在住房城乡建设行业有更加广阔的应用场景,助力住房城乡建设行业转型升级。

北斗短报文发展与应用

全面梳理了北斗短报文的发展历程、通信原理和特征,分析了北斗短报文的应用场景及在各行业的应用,探讨北斗短报文发展面临的机遇和挑战,并对未来的发展进行了展望,为北斗短报文的发展研究提供参考。

“北斗智慧时空”创想画《智慧北斗照亮回家的路》

北斗卫星系统具有定位、导航的作用,儿童电话手表也装有北斗卫星导航系统芯片。当孩子们不小心迷失在陌生的街道上,北斗卫星立即发挥作用,精准定位他们的位置,将他们的坐标传送给亲人。带有北斗定位功能的电话手表,就像一颗小小的星星,闪耀在孩子们的手腕上,成为他们的指路明灯,为他们指引回家的路。智慧北斗照亮回家的路,让父母们在迷茫中找到希望的方向,让孩子们重新找回安心与温暖的归宿。

“北斗智慧时空”创想画《风云卫星》

北斗卫星系统让我们的生活越来越智能便捷,它不仅可以实现陆地上的导航,也可以在海上实现精准定位。我们乘坐的高铁,也用到北斗卫星导航系统,中国高铁跑得稳,天上“北斗”功不可没;基于北斗的系统,小麦无人机才能实现播种施肥一体化,可以实现全自动小麦耕、种、管、收全流程。总之,北斗卫星导航系统的未来功能将更加智能化、全球化,并在多个领域发挥重要作用,希望在未来北斗系统可以实现空中驾驶,让更多的高科技融入生活中,使祖国科技腾飞更加繁荣昌盛。