北斗卫星导航系统的发展与思考

从世界卫星导航发展史出发,评述了中国北斗卫星导航系统从中获得的有益启示,阐明了中国北斗卫星导航系统小幅起步的研制建设思路。在分析国际卫星导航系统发展趋势的基础上,论述了北斗全球系统的必要性、可行性和战略价值,提出了北斗GNSS的发展思路。

广义卫星无线电定位报告原理及其应用价值

从全球定位及位置报告方案出发,提出基于卫星无线定位(RDSS)原理的快速三星高精度定位及位置报告原理、工程方案设计,分析了实时性、精度等主要指标,展现了该原理在全球快速救援以及动态用户跟踪的应用前景。采用Ru=RiS-RiSu矢量方程,完整表达了广义RDSS定位及位置报告原理,包含了以用户为测量及定位中心和用户外已知点为测量及定位中心的两种情况,将两种定位方式结合,就完成了位置报告。广义RDSS差分定位概念,将只具有单向伪距观测量的RNSS卫星纳入三星定位方程,实现了和GPS等卫星的兼容应用。为此,介绍了构成上述原理的CRDSS卫星的要求。

导航卫星双向伪距时间同步

针对卫星导航系统时间同步需求,提出了导航卫星双向伪距时间同步的理论根据,并就4种基本同步方法(双向无线电伪距同步方法,星地双向激光伪距同步方法,双向卫星中继无线电伪距同步方法,双向地球站中继无线电伪距同步方法)与应用进行了分析,与目前国际导航卫星时间同步通用方法相比,具有精度高,方法简单,设备负担轻特点。

精确制导弹载实时摄影测量战场评估系统

精确打击需要及时对毁伤效果进行评估,以便确定射击是否转移、停止以及联合行动是否按计划推进等基本问题。目前的航空、航天摄影评估均不能完成上述任务。然而,基于卫星精确制导下的弹载摄影毁伤评估系统,可以让指挥机关在打击后的数十秒内获得毁伤图像。详细论述了基于北斗卫星导航精确制导下的巡航导弹、机载空对地导弹、空投卫星制导炸弹中的弹载毁伤评估系统的工作原理、基本技术参数、效果及推广前景。

扩频系统中最小误码率意义下的最优干扰抑制技术

通过论证最小化误码率 (MBER) ,最小均方误差 (MMSE)以及约束最小均值输出能量 (MMOE)之间的关系 ,将MBER准则下最优干扰抑制器的设计转化为后两种准则下最优干扰抑制器的设计 ,并分别导出两种自适应算法 :递推最小二乘 (RLS)和盲递推最小二乘 (BRLS) .前者抑制干扰效果好 ,但需要期望信号 ;后者无需期望信号 ,但抑制效果较差 .本文将两种算法合理配合 ,给出了动态环境下的干扰抑制方法 .

扩频系统中最优干扰抑制技术研究——盲自适应算法及并行实现

为解决扩频系统在动态环境下的干扰抑制问题,分析了从最小均方误差(MMSE)准则和约束最小均值输出能量(MMOE)准则导出的递推最小二乘(RLS)算法和盲递推最小二乘(BRLS)算法的性能。采用正交三角分解克服两算法数值稳定性差,运算量大,很难并行实现的缺点,讨论了正交三角分解——递推最小二乘(QR-RLS)算法与正交三角分解——盲递推最小二乘(QR-BRLS)算法的配合使用,并给出实现QR-RLS算法和QR-BRLS算法的脉动阵列(systolic array)。理论分析和仿真结果均表明QR-RLS与QR-BRLS算法的合理配合能较好的解决动态环境下的干扰抑制问题。

WAAS技术现状与发展

卫星导航广域增强系统的主要目的是提高卫星导航系统定位精度、完好性和增强服务区域。系统特点是较局域差分、局域增强系统的差分定位精度相对较差,但也能大幅度提高卫星导航系统的定位精度,服务范围广、不受距离限制,可满足大部分用户的使用需求。典型的系统为美国的WAAS系统。WAAS系统共由3个主站(兼参考站)、25个参考站、1个上行注入站和1颗地球同步卫星组成,覆盖北美和墨西哥周边地区,目前已投入使用。

扩频系统中基于Kalman滤波的最优干扰抑制技术

针对扩频系统中的干扰抑制问题,本文首先将其建模为附加约束的最小化均值输出能量(MMOE)问题,然后借助正交分解将约束MMOE转化为无约束最小均方误差(MMSE),接着通过选择合适的状态变量、建立合适的状态方程和观测方程得到盲Kalman滤波(BKF)算法,最后分析了BKF算法性能.研究表明:BKF的收敛性能与输入相关矩阵几乎无关,能快速跟踪环境变化,稳态干扰抑制性能逼近最优性能;明显优于盲最小均方(BLMS)和盲递推最小二乘(BRLS)算法.

Compass系统与GPS系统L1频段信号干扰仿真分析

全球导航卫星系统间的频率兼容性研究已经成为一个热点问题。首先介绍了国际电联建议的卫星导航系统间干扰分析方法;然后根据该方法对Compass系统和GPS系统在L1频段的信号进行了干扰仿真分析,并比较了系统间互干扰和系统自干扰的影响。仿真计算结果表明,除了互用信号L1C和B1C外,其余信号间的自干扰在总干扰中占主导,互干扰的影响相对较小。

顾及粗差影响的全球电离层克里金插值及精度分析

针对克里格电离层插值方法受粗差数据影响和全球适用性问题,基于克里金插值的变异函数,构造电离层插值的粗差剔除统计量,实现插值过程自动化粗差剔除。采用全球电离层总电子含量格网产品进行试验验证,得出以下结论:①粗差剔除统计量能有效剔除粗差,保证插值精度与样本精度相当;②基于2014年太阳活动高年样本,克里金插值的精度RMS为1.0~5.0 TECU(total electron content unit)。

北斗系统创新发展与前景预测

随着旺盛的卫星应用社会需求及航天新技术的迅猛发展,天基无线电系统相互交叉融合已成趋势。北斗系统从两颗卫星起步,以快速定位报告(RDSS)与短报文通信(MSS)业务为特色建成中国第一代卫星导航定位系统。随后,用8年时间构建了RNSS连续导航与RDSS定位报告相结合的北斗技术体制,完成了亚太地区覆盖。通过有效的卫星无线电频率兼容设计与国际协调,北斗系统是世界上第一个被国际电信联盟(ITU)规则认可的RNSS、RDSS、MSS三大业务相结合的卫星无线电系统。本文阐述了北斗系统在创新超越理念下的三大业务、四大功能的发展历程、技术体制、主要特点及前景预测。

中国全球卫星导航信号基本框架设计

中国的全球卫星导航信号设计必须遵循许多约束条件,具备国际可协调性,导航信号的服务类型、载波中心频率、调制方式和伪随机码序列均需参加与GPS、Galileo进行的频率协调。依据参加与GPS频率协调的参考假设文件,描述了中国的全球卫星导航信号结构、基本参数、公开导航信号的伪随机扩频码序列和二次编码序列,计算表明伪随机扩频序列的性能与GPS信号伪随机扩频序列性能相当。

北斗多业务卫星系统与应用——论北斗Bs导航

无线电频率是不可再生的资源,频率共用已成为国际电信联盟的共识,多业务融合发展已成为世界卫星无线电系统发展趋势。S频段中2483.5 MHz^2500 MHz被国际电信联盟划分为卫星多业务共用频率,包括卫星无线电定位报告业务、卫星无线电导航业务、卫星移动通信业务三大业务,可以同时提供卫星导航、航路跟踪、遇险救援、信息中继四大功能。介绍了S频段天基系统发展过程、导航通信频率特性、S频段多功能集成前景,我国北斗未来使用S频段导航的应用成果及社会经济效益预测。

当代GNSS的发展进步与转型构想

从美苏分别提出了建设GPS、GLONASS到今天,当代GNSS全球导航卫星系统工程诞生已近半个世纪。半个世纪以来,GNSS深深地改变了人类的军事斗争、经济社会和日常生活方式;面向人类文明未来的发展进步和智能时代新需求,GNSS仍然需要进一步创新转型。本文系统梳理了当代GNSS的发展进步和启示,研究了智能时代需要的GNSS深度转型方向,提出了GNSS转型发展的方案构想,供广大GNSS设计者和建设者参考。

论基于北斗的卫星导航应用服务

一、卫星导航成为发达国家关键的信息基础设施 随着通过卫星导航系统从空间获取卫星导航应用服务（PNTS）重要性的不断加强,卫星导航已成为信息化发达国家的关键信息基础设施。从全球现有卫星导航系统来看：美国GPS系统自1973年起步,1995年建成,其间共发射41颗卫星,

北斗系统导航定位报告体制与工程技术

扼要介绍了北斗系统导航定位报告体制与工程技术;首先论述双星、三星、多星定位报告原理;然后概括北斗系统导航定位报告体制在性价比、位置报告、双业务融合、抗干扰方面的优势;最后分析出站下行、入站上行波束设计,信号频率及调制方式设计,双向距离和观测量分解与校正,自主导航载荷与定位报告链路融合设计,双向距离和观测量平滑与位置解算滤波等工程关键技术的解决途径。

卫星导航系统集成与实践初论

从卫星导航的需求和发展历程出发,总结了卫星导航系统的需求演变,提出了未来高级卫星导航系统应具备的技术特点。通过对RNSS与RDSS特点的分析,阐述了其可成为未来最佳集成的理由。

卫星导航的地位与作用

当今社会已由工业化时代进入信息时代，互联网进入社会及人们的生活。如果各种信息网络中断或者发生混乱，不仅现在社会、经济生活秩序无法维持，而且也无法回到上世纪50年代的有序社会。譬如国家IT行业的计算机网络心跳信号（时间同步）维持建筑在卫星导航信号基础上。如果卫星导航系统混乱，IT网络亦乱，由计算机网络提供服务的交通、通信、金融、电力均无法正常地运行，

论卫星导航体制设计

阐述了卫星导航体制设计基本要素及设计原则。从卫星导航系统的发展历史及未来需求出发,提出了多功能一体化,全球卫星导航系统的基本结构,星座及卫星轨道选择,导航测距码设计及未来GNSS模式等新论点及论证结论。

空域滤波抗干扰性能的新型评定方法

本文阐述了空域滤波抗干扰性能的新型评定方法—基于度量干扰失效角域因子的评定方法,干扰失效角域可直观显示空域滤波的有效角域,干扰失效角域因子可定量给出空间任意来向干扰情况下空域滤波有效的概率。新型评定方法比基于零陷深度的评定方法更全面、更确切,适用于空域滤波的抗干扰性能评定、关键参量优选。