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。

基于北斗系统的地表与地下一体式沉降监测新方法

为实现对地质灾害易发区地表沉降与地下沉降的同步、实时、自动监测,研发了基于北斗系统的地质体地表与地下一体化沉降监测新方法。该方法融合了北斗系统、静力水准仪、分层沉降标等沉降监测技术,监测原理如下:在稳定区域设置北斗基准点,在监测区域设置工作基点与监测点;工作基点处的北斗卫星接收机与静力水准仪安装至同一桩上,北斗卫星接收机观测工作基点处静力水准仪的绝对沉降;监测点处的静力水准仪与分层沉降标同轴连接,分层沉降标将深层沉降引至地面由静力水准仪观测;北斗系统与静力水准系统同步采集数据,数据经时间同步后分别得到工作基点和监测点的绝对沉降量。该新方法成功解决了大面积沉降监测中面临的非稳定工作基点校测问题,实现了对地质体地表与地下沉降的远程和实时监测。

基于北斗系统的电力同步网可靠性模型研究

电力同步网受到节点同步运行中功率调节耦合现象影响,导致同步网节点失效率分析结果不精准,使得模型构建效果不可靠。为此,构建基于北斗系统的电力同步网可靠性模型。设计北斗系统时间同步装置,获取3级节点时间传达信息。计算平均故障间隔时间,布设北斗系统同步3级节点。利用节点运行和励磁约束,解析同步运行状态极限,为模型构建提供参量。结合北斗系统双向授时方式,计算双向传播时延,分析失效原因。引入共因失效因子,构建北斗双向授时的可靠性模型。由实验结果可知,该模型与实际节点失效率仅存在最大为0.01的误差,说明构建的模型具有可靠性。

北斗系统在工程控制网中的应用实验与精度分析

提出利用北斗观测数据进行工程控制网建立的设想,本文利用中国香港CORS观测数据进行相关实验与结果分析。首先,通过GAMIT10.7软件对中国香港CORS站BDS、GPS观测数据进行解算;其次,以GPS解算结果为参考数据,检验BDS解算数据的精度;最后,根据实验结果分析基于北斗系统的工程控制网建立的有效性与可行性。结果表明,BDS基线解算与坐标解算均有着较高的精度,将北斗系统应用于工程控制网构建是切实可行的。随着我国北斗系统的进一步发展,其将会在更多的领域发挥更大的作用。

考虑伪距残差相关性的北斗系统卫星数据质量异常监测算法

针对北斗卫星系统中由欺骗干扰引起数据异常的问题,考虑伪距残差相关性,设计北斗系统卫星数据质量异常监测系统。对北斗导航卫星系统(Beidou navigation satellite system,BDS)的时延具有变化特征的欺骗干扰数据质量进行监测,进一步提升动态导航定位准确度。首先,构建具有迭代特征的多模全球导航卫星系统(global navigationsatellitesystem,GNSS)伪距相关组合定位算法模型。利用GNSS接收机和惯性导航系统(inertial navigation system,INS)的伪距、伪距率差值进行卡尔曼滤波,并获得伪距、伪距率残差。利用欺骗干扰时延特征构建残差滑动方差模型。然后,利用当前和历史残差数据构造残差滑动方差(residual sliding variance,RSV)检测量,最后不断迭代更新伪距率和伪距,与阈值相对实现进行欺骗检测。试验研究表明,该系统检测存在欺骗节点时的误差率在3%左右,准确度提升约60%。

北斗系统在高速铁路控制网中的应用与精度分析

目前北斗三号卫星组网运行,北斗系统各项应用也在不断推进与开展。然而北斗系统在高速铁路控制网中的应用较少,本文提出利用北斗观测数据进行某高速铁路工程控制网建立的设想,通过某高速铁路控制网观测数据进行相关实验与结果分析。通过TBC基线解算软件解算数据,并以GPS解算结果为参考,检验北斗系统(BDS)解算数据的精度,验证了基于北斗系统的高速铁路工程控制网建立的有效性与可行性。

海上通信浮标的优化设计——基于VHF与北斗系统的技术整合研究

传统VHF与北斗系统定位中存在精度不足、数据交互效率低的问题,基于此,文章设计了一种基于VHF与北斗系统技术的整合方案。该方案选用国产FPGA芯片,型号为PH1A90SFG484,能够在短时间内同时处理多个信号通道,大幅提升频率测量准确性。实验结果表明,该方案精度达到1×10^(4) Hz,通过优化接口设计,实现设备间的高效数据交互,为通信浮标设计提供有力支持。

北斗系统多频载波相位整周模糊度解算方法研究

研究利用LAMBDA方法来解算三频载波相位BDS系统和GPS系统整周模糊度并分析其固定精度情况。通过采用2 km、5 km、8 km、10 km和12 km五条基线进行单系统解算对比,实验结果表明,无论是BDS还是GPS,在进行单系统RTK解算中,N方向坐标偏差变化幅度较其他两个方向变化都是最大的;在进行5 km的基线解算中,BDS三个坐标方向偏差基本保持在-0.2~0.4 m之间,相对于GPS系统较好;5 km的基线解算中,GPS系统三个方向坐标偏差值基本在-0.1~0.1 m之间,较BDS系统稳定且精度高。2 km基线的时候在200历元左右GPS固定精度明显优于BDS,5 km的时候GPS在1 000历元左右模糊度固定精度明显要比BDS高,但是随着基线长度的增加,GPS系统模糊度固定精度逐渐趋近,直至小于BDS系统。

北斗系统观测数据质量分析

北斗卫星导航系统是我国自主建设的全球卫星导航系统,最新一代北斗三号系统(BDS-3)已于2020年7月31日建成并正式投入运营。由于BDS-3运行时间较短,国内外针对BDS-3的观测数据质量分析研究较少,同时常用的数据质量分析软件不支持分析BDS-3新频点B1C/B2a的观测数据。因此文中编写支持多系统、多频点的GNSS数据质量分析程序GNSSQC,分析全球七大洲9个IGS跟踪站的观测数据。通过研究BDS-3播发的新频点信号B1C/B2a、BDS-3和BDS-2共有的频点B1I/B3I、GPS的L1/L2、Galileo的E1/E5a和GLONASS的G1/G2频点,发现BDS-3的新频点B1C/B2a在信噪比、抗多路径误差和抑制电离层延迟等方面的表现优于其他系统的常用频点,在BDS原有频点B1I/B3I的基础上有较大提升。

北斗系统在高速公路控制网中的应用与精度分析

目前,国内高速公路控制网大都基于GPS系统建设。伴随着我国自主建立的北斗卫星导航系统的逐步完善,为公路行业摆脱GPS系统提供了可能。本文以某高速公路建设重点项目为例,采用GAMIT专业基线解算软件分别处理单一的北斗数据与GPS系统数据,对基线解算精度、测站点坐标平差精度进行比较分析。研究表明,基于北斗卫星系统的控制网解算精度与GPS系统的控制网解算平差精度处于同一水平,在观测条件优良的情况下甚至优于GPS系统。充分证明了北斗卫星导航系统在高速公路控制网的适用性与可行性。

基于北斗系统的蠡祯桥健康监测与分析

随着桥梁服役年限的增长,保障其结构耐久性和安全性变得尤为重要。本文以相城区蠡祯桥为例,探讨了北斗卫星导航系统在桥梁健康监测中的应用。通过时间序列分析、时间切片分析和时间周期分析,评估了桥梁的形变情况和北斗监测系统的性能。研究结果表明,蠡祯桥在监测周期内运行状态良好,北斗监测技术能够满足桥梁健康监测的高精度要求。

基于北斗系统的智慧校园APP的设计与实现

为实现智慧校园管理,提出基于北斗系统的智慧校园管理系统开发。通过分析得到智慧校园管理系统的功能包含智慧宿舍管理、智慧学习管理、智慧定位管理、系统管理及人员管理。系统采用MapReduce框架进行数据分析,充分挖掘学生信息。对系统核心功能模块:基础位置信息获取、校内车辆运行信息跟踪管控等进行设计,将K-means算法融入轨迹分析中,采用开源SQLite、MySQL数据库进行数据存储。

北斗系统桥梁变形监测和预警研究

大型桥梁变形监测对评价其安全状况有着重要的作用。文章对北斗卫星系统的组成进行了介绍,应用LAMBDA算法分析了北斗卫星系统的模糊度,基于北斗高精度自动化桥梁变形监测系统,对其预警进行了设计:预警系统分为黄色、橙色和红色三级预警;预警指标包括主梁挠度、水平变形、桥塔变形、固有振动频率和缆索变形等;预警流程采用综合指标预警策略,以期为桥梁的安全运营提供参考。

基于多普勒雷达和北斗系统的农业机械测速方法研究

作业速度是变量施药中很重要的因素,单位作业面积施药量固定不变的话,可以根据作业速度来实现相应的喷头流量,达到变量施药目的。因此,作业速度采集的精度高低直接影响到喷头流量的精准程度。为此,针对作业速度采集精度进行了试验,研究了多普勒雷达测速和BD-8953DN接收机采集精度对比,结果表明:BD-8953DN接收机在水泥地条件下的测速雷达输出的速度值比较平稳,速度偏差率小,与平均速度符合较好,测速精度高;而在灌溉翻耕地条件下的测速雷达速度偏差率最大,达到6.0%,测速精度最低。研究结果为如何选择更好的测速装置提供了重要依据。

基于北斗系统的GPS矿山地表监测研究

矿山地表形变是在人为和自然因素的双重作用下引起采空区上部岩土体应力状态发生变化而诱导的形变运动,严重阻碍了矿山的升级发展。矿山地表形变具有明显的滞后性,导致形变监测困难。鉴于此,将北斗系统与GPS监测系统相互结合,以矿山地表形变监测实例分析了该方法的监测效果。实践表明,基于北斗系统的GPS矿山地表形变监测方法具有较高的监测,实现了实时动态监测的目的,且监测成果具有多元化优势,能够直观地反映出形变发展规律;与传统监测方法相比,该方法具有较高的可靠性,说明该方法在形变监测中具有应用优势。

独家专访北斗三号卫星系统总设计师林宝军 北斗系统整体核心指标已超GPS

“天上建好,地上用好”,是北斗系统的口号。时至今日,北斗系统广泛应用于国家经济社会发展各行业领域,助力各行业转型升级、提质增效,产生显著的经济效益和社会效益。2020年,在北斗三号全球卫星导航系统正式开通后,《中国经济周刊》记者专访了北斗三号卫星系统总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长林宝军,听这位“北斗狂人”亲身讲述北斗的“世界领先”是如何炼成的。

北斗系统在农机信息化领域的应用

中国是世界农业大国,在信息技术、智能技术、通讯技术的支撑下,信息化已经成为农业的必然发展趋势。农业机械作为农业生产的硬件支撑,基于信息化建设,北斗系统也获得深入应用,对促进农业信息化发展进程发挥了关键作用。该文主要针对北斗系统在农机信息化领域的应用进行分析和探究,希望给予中国农业领域以些许参考和借鉴。

全面致力于北斗系统高质量建设应用发展——第十三届中国卫星导航年会在京召开

4月26-28日,第十三届中国卫星导航年会在北京召开。年会立足“北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段”发展要求,启迪新思路、激发新动力、推动新实践、构建新格局,全面推动我国北斗卫星导航系统高质量建设应用发展。

2022年度北斗系统十大高光时刻

2023年1月14日,中国北斗卫星导航系统官微经网络投票和综合评定,正式揭晓2022年度北斗系统十大高光时刻。一、二十大报告点赞卫星导航,北斗成果丰硕、未来可期10月16日,在中国共产党第二十次全国代表大会上,习近平代表第十九届中央委员会向大会作了题为《高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗》的报告。报告中特别提到,卫星导航等领域取得重大成果。