从信息安全角度浅析RDSS系统的安全性

针对卫星无线电测定业务(radio determination satellite service,RDSS)系统的信号结构和运行机制,分析了RDSS系统的安全优势,从信息安全的保密性、完整性和可用性三个角度研究了RDSS系统可能存在的安全隐患和应对措施,特别是采用射频录制和回放(record and replay,RAR)手段对RDSS系统可能存在的仿冒与欺骗安全隐患做了验证.证明RDSS系统在抗RAR攻击方面存在漏洞,容易被RAR攻击欺骗,这种欺骗攻击暴露了RDSS系统存在完整性和可用性上的安全隐患,可能使得终端用户造成信息混乱,也可能使终端用户被触发频次限制,无法得到正常的服务.最后提出了针对此类安全隐患提高系统安全性的几种措施.

基于北斗RDSS技术的配电网数据通信终端设计

传统的配电网数据通信中大多采用4G/5G通信方式。而在实际使用过程中,偏远地区显现出信号强度弱,通信稳定性差,基站建设成本高等问题。为解决配电网在4G/5G通信方式下通信不稳定的问题,提出一种在原有4G/5G通信模块基础上引入北斗RDSS技术的配电网通信终端方案,将RDSS通信电路集成到通信模块上并配合相应的RDSS天线,利用北斗RDSS通信信号强度高,覆盖范围广的优点,弥补4G/5G通信方式的不足。分别对引入RDSS技术的通信模块及其对应RDSS天线软硬件进行设计,并对该设计方案样机进行实验,验证引入RDSS技术的通信模块设计能实现终端与主站无间断通信。

基于RDSS+DMR一体化的青藏科考人员通信保障系统

青藏科考人员经常在无人区、非网络覆盖区进行科学探索与研究,常规的通信、定位手段难以满足实际应用需求。文章研究了基于北斗RDSS+DMR的一体化通信装备,采用北斗短报文通信、北斗定位、DMR对讲等技术进行技术集成和应用,以满足科考人员在野外无人区域、非网络信号覆盖区域的远程卫星通信、近端无线对讲通信需求,以及支持科考服务单位通过相关服务平台对科考人员进行实时定位获取及安全状态确认,并进行远距离的消息传输。

北斗RDSS测试系统校准方法研究

北斗RDSS测试系统是一种专门用于测试北斗用户终端RDSS单元测量的闭环测试系统。本文通过对该系统的出站射频信号动态参数、入站解析参数计量特性和主要的参数校准方法进行分析,并通过校准试验,对入站功率的不确定度进行分析与评定。结果表明:该方法不仅能为计量校准规范编制提供参考,而且能为计量校准装置研制奠定基础。

北斗RDSS授时性能分析

目前,我国已经发射了北斗三号卫星无线电测定业务(Radio Determination Satellite Service, RDSS)的59,60和61号3颗GEO卫星,加上原有的北斗二号的1~5号GEO卫星,总共有8颗GEO卫星为导航用户提供导航定位、短报文通信、卫星授时和星基增强等RDSS业务服务。由于GEO卫星距离地表距离超过3.6万km,卫星属于高轨卫星,其服务质量受到轨道精度、配置星载原子钟、大气延迟和卫星硬件延迟等影响严重。针对北斗RDSS授时相关研究目前鲜有报道,尤其平稳过渡波束和北斗三号卫星的相关内容尚未开展研究。深入分析了北斗RDSS提供的单向授时和双向授时服务质量,研究目标包括目前可用的全部北斗二号卫星、平稳过渡波束和北斗三号卫星。基于北斗RDSS授时接收机连续30 d的北斗实测RDSS授时数据的试验验证表明,平稳过渡波束较北斗二号授时结果改善不明显;北斗二号双向授时结果较单向授时结果改善了电离层延迟,授时结果提高了约30%;北斗三号双向授时结果较北斗二号双向授时结果改善了轨道误差和卫星钟差等,授时结果则改善了60%。充分说明了轨道误差和卫星钟差是影响北斗RDSS授时结果的最大因素。

一种北斗三号RDSS性能实时监测的实现方法

随着北斗三号系统应用的逐步推广,北斗RDSS功能在边防、气象、交通、航空和应急搜救等行业中应用越来越广泛,因此北斗RDSS性能监测是推动北斗RDSS服务应用的重要途径。设计了一种北斗三号RDSS性能实时监测的系统实现方案,系统具备安全性、高可靠性和易扩展性,满足数据采集、接收、存储、处理和管理监控等各个功能的基础支撑需求;针对RDSS的性能评价内容进行了设计,包含通信内容查询、接收信号类型、波束数量和波束功率、通信成功率、定位精度及通信时延等功能指标。最后,通过在对天环境条件下的实际测试验证,分析了测试结果数据,验证了方案的可行性。提出的方案具备RDSS性能监测实时性强、连续监测、及时预警和远程推送的特点,可以通过网络向相关用户推送相关信息,使用户能够方便快捷地掌握RDSS使用性能,为用户RDSS应用提供保障。

基于RDSS+4G双网传输的GNSS车载定位终端设计

北斗卫星导航系统作为我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统(GNSS),已具备向全球提供基础定位数据的能力,同时具备区域短报文通信功能。我国在车辆管理方面已经逐步实现了基于GNSS位置服务的移动定位功能,国家交通运输部要求大多数的运输车辆上路后安装车辆定位装置,许多露天矿、化工企业也逐渐在车辆安全管理方面加强车辆位置管理,进行实时定位跟踪。但随着车辆定位应用的深入,定位范围要求越来越广泛。

北斗三号RDSS接收机双向零值标定方法研究

双星定位技术是北斗三号全球卫星导航系统的特色之一。基于双星定位技术实现的北斗三号卫星无线电定位服务(radio determination and satellite system,RDSS)接收机,保证其在授时、RDSS定位以及广义RDSS定位等业务精度的重点和难点之一便是双向零值的准确标定。对北斗三号接收机实测对天信号的双向零值标定方法及可行性进行了系统性的总结研究,提供了在多种环境条件下的北斗三号RDSS接收机双向零值标定方法和思路,并对最终的业务精度进行了验证。

北斗RNSS-RDSS组合模糊度解算方法

电离层延迟较大是基线较长情况下的模糊度解算需要解决的关键问题。当基线较长时,由于基准站和流动站的电离层相关性弱使得双差电离层残差较大,易导致模糊度解算所需时间长且成功率不高。本文提出了一种模糊度解算方法,该方法将北斗无线电测定业务(radio determination satellite system,RDSS)的下行S频段信号测量值与无线电导航业务(radio navigation satellite system,RNSS)信号测量值组合来削弱电离层的影响。首先,通过RDSS信号测量值与RNSS信号测量值一起进行频率组合研究,确定了几组电离层延迟系数小且总噪声波长比(total noise level,TNL)较小的组合。然后,利用这些组合形成几何无关和电离层无关模型解算GEO卫星的窄巷模糊度。最后利用已知窄巷模糊度的GEO卫星测量值辅助求解非GEO卫星的窄巷模糊度。利用实测北斗星历对提出的方法进行了仿真验证,结果表明,本文方法可以从整体上提高模糊度解算的速度和成功率。

RDSS/Doppler/GPS/SINS组合导航系统研究

针对双星定位系统(RDSS)存在的定位位置滞后的先天缺陷,根据组合导航定位系统输出速度误差小的特点,给出了一套消除RDSS位置滞后的方案,并对RDSS/SINS组合系统进行了建模。依据联邦滤波器理论,考虑到GPS的实际情况,提出了RDSS/Doppler/GPS/SINS多传感器组合导航系统的设想。仿真结果表明,该组合导航系统具有准确度高、自主性强的特点。

北斗RDSS通航监视服务性能测试研究

开展北斗RDSS通航运行监视服务性能测试是推动北斗通航服务应用的重要途径。运用当前北斗用户终端及地面指挥机系统,选取Y-12通航机型,开展了覆盖全国不同纬度、不同机载设备安装方法、包含各个飞行阶段的飞行监视测试,以北斗RDSS位置报告数据接收成功率为指标,分析了纬度、安装方案及飞行阶段对监视性能影响特征。结果显示,不同纬度区域特征下成功率未呈现显著差异,安装方案对成功率具有显著影响,当天线安装于飞机顶部时成功率最高,不同飞行阶段下成功率未出现明显差异。表明北斗RDSS在不同纬度区域以及不同飞行阶段下具有同等监视服务性能,而机载设备天线的安装位置与监视性能息息相关。并基于监视性能探讨了针对不同用户的北斗RDSS通航监视服务性能水平,说明了北斗系统用于通航运行监视的潜力。

RDSS/SINS组合系统的建模与仿真研究

基于RDSS/SINS组合系统 ,给出了一套消除RDSS实时性差的方案 ,提出了一种非等间隔测量的卡尔曼滤波算法。仿真结果表明 ,该方案与算法用于RDSS/SINS组合导航系统时 。

北斗RDSS用户机测试系统关键技术研究

为了实现对北斗RDSS用户机检测的需求,研制了专用测试系统。介绍北斗RDSS用户机测试系统的基本组成和工作原理,分析了测试系统研制涉及到的部分关键技术:系统建模仿真、RDSS出站信号模拟、RDSS入站信号接收、入站信号质量分析等,最后列举了所研制的测试系统到达的主要技术指标。

基于变频转发RDSS信号模拟的参数生成算法

近年来,有源与无源体制兼容型的RDSS接收机技术的迅速发展对与之匹配的高精度卫星信号模拟器的研制提出了迫切需求。模拟器主要包含卫星轨道仿真、用户轨迹仿真、误差建模、信号生成参数计算等模块。其中信号生成参数的模拟是需要解决的一项关键技术。但由于RDSS卫星导航系统的信号播发具有变频转发的特点,使得信号参数的模拟变得比GPS等直播式系统复杂。为此,提出了一种适合变频转发的卫星信号生成参数算法,并推导了多普勒频移参数计算公式。仿真实验结果验证了文中算法的正确性。

一种北斗无高程RDSS定位模型及其误差分析

北斗卫星导航系统RDSS(Radio Determination Satellite Service)导航体制中的定位报告服务由于允许用户向外界通报自己的位置,在水利、海事、海洋渔业、森林防火、搜索救灾等领域得到了广泛应用。北斗RDSS定位需要高精度高程数据的支持,对于偏远地区或中国境外地区将难以获得高精度高程数据。设计一种无需高程库的RDSS定位模型,当用户观测RDSS卫星个数超过2个时,利用多余的观测卫星代替高程进行定位,并对该模型下的定位误差进行了分析。模拟实验表明,无高程RDSS定位的DOP值较大,定位误差较大;相同伪距误差下,定位误差随用户位置纬度增加而指数增加;定位结果中的经度误差远小于纬度和高程的误差。

基于RDSS辅助的Doppler/SINS组合导航系统研究

Doppler/SINS组合导航系统具有输出水平速度误差较小、平台角误差较小的优点 ,但存在经纬度误差较大的缺点 ,故不能作为独立的导航定位系统 ;而双星定位系统(RDSS)可输出较高精度的经纬度信息 ,但存在定位滞后的缺陷。利用Doppler/SINS的输出水平速度可以补偿RDSS的位置滞后 ,同时经过位置补偿后的RDSS系统可实时修正Doppler/SINS组合导航系统。仿真结果表明 ,基于RDSS辅助的Doppler/SINS组合导航系统能有效地克服Doppler/SINS系统的缺点 ,是一种新型的组合导航系统 。

BDS RDSS位置信息共享系统设计

为了克服当前主流智能终端位置共享的使用局限性,研究基于BDS RDSS体系架构的位置共享系统:提出一套基于BDS RDSS的位置信息共享系统技术方案;同时依据总体技术方案进行针对指控中心和用户终端的详细设计;并基于该技术方案设计相关应用软件;最后搭建测试验证系统。实验结果验证了技术方案的可行性,可为BDS在抗震救灾、野外勘探、海上搜救及战术协同指挥等领域的应用提供参考。

基于北斗RDSS远程生命体征监测系统的设计

近年来,随着户外运动的兴起,经常发生探险旅游人员伤亡走失的事件,故急需一种能够实时监测人员行踪和生命体征信息的远程监护系统;结合我国当前推广的北斗短报文服务,设计了基于北斗RDSS远程生命体征监测系统,该系统以STM32单片机为控制核心,生命体征传感器包含脉搏传感器、血氧传感器、皮温传感器和三轴加速度传感器进行数据采集,可以对人员的脉率、皮温、血氧饱和度以及体动系数进行综合监测;经测试,该系统能够准确测试上述参数,达到设计要求。

RDSS/INS紧组合及在无源RDSS导航系统中的应用

基于RDSS双星导航定位系统可靠性分析 ,提出了利用RDSS/INS紧密组合实现RDSS无源连续导航的方案 ,并针对RDSS/INS几种组合方案进行了初步仿真分析。仿真结果表明 :利用RDSS/INS紧密组合可在中低动态用户中实现高精度无源连续RDSS导航。

RDSS/LORAN-C组合导航的实现方法研究

在世界各国都认识到在开发应用卫星导航系统的同时 ,必须继续发展陆基无线电导航系统。因此 ,我国在大力发展双星导航系统 (RDSS)的同时 ,还应继承加强LORAN -C系统的研究 ,积极开发RDSS - /LO RAN -C组合导航的潜力。对RDSS/LORAN -C组合导航的优势和可实现性进行了分析 ,提出了 3种不同的数据组合方法 ,并给出了这 3种方法性能的简单比较。