GPS的现代化进展及启示

目前的全球定位系统(GPS)相关信息内容多,良莠不齐,导致出现一些二手信息误导读者的问题。该文以GPS官方机构近些年公开发布的相关技术文件为依据,梳理了GPS的现代化发展历程,阐述了导航卫星上新增加的民用信号及军用信号、新一代运行控制系统、新型GPS BlockⅢ/IIIF卫星的特点,介绍了GPS Block IIIF上使用的点波束技术,并提出了几点启示。GPS是世界上第一个建成的全球卫星导航系统(GNSS),全球覆盖程度、软件应用、全球用户数量等指标都处于领先地位,它的很多技术发展方向代表当前的主流趋势。GPS建设过程中的经验教训值得我们借鉴,GPS的发展方向值得我们学习和参考。本文内容可供卫星导航行业相关人员参考。

GPS现代化L1C民用信号体制分析

为了保持国际竞争力的同时满足全球范围内不断增长的PNT服务需求,美国不断进行现代化全球定位系统(GPS)的升级改造,2020年启用并播发新的民用信号L1C就是重点改造内容之一。针对新形势下日趋激烈的频谱资源竞争环境,在对GPS四个民用信号基本特征梳理归纳的基础上,阐述了L1C频点信号的选择背景及意义,分析了该信号的基本结构,重点研究了L1C信号的具体调制方式及重要特征,最后对伪码进行了详细分析,通过研究深入剖析L1C信号体制,对其他GNSS未来新体制信号的设计及工程实现有借鉴和参考价值。

基于BIM的铁路土建与四电工程接口设计优化

随着我国铁路工程建设发展,特别是铁路工程建设标准提高,铁路系统工程建设技术的复杂性,已直接影响到土建、电气化、电力、通信和信号工程等各系统工程在接口设计的质量,以及各系统工程建设的工期和投资。因此,不断优化铁路工程接口设计,达到完善接口工程建设管理的目的十分必要。基于BIM的深化设计集成系统,在新建广湛高铁开展区间场坪、电缆径路优化设计等工作,设计成果主要包括场坪选址、场坪与站前工程冲突、征地面积、过轨位置优化及过轨、上下桥精细化建模,研究基于BIM的深化设计在铁路土建与四电工程接口设计的优化作用。

地铁人防信号集中显示系统概述

详细介绍了目前国内对于地铁人防信号集中显示系统的相关设置要求及应用现状。通过对人防设备的工作环境、配电系统原理、技术参数及功能特点的描述,阐述了地铁人防信号集中显示系统的原理与组成,从而阐明该系统的主要配置及操作方法。论文提出了地铁人防信号集中显示系统与地铁工程中其他专业的接口要求,指明了设计与施工要求。

现代化的GPS新民用信号L1C码跟踪性能分析

由于目前L1频段的拥挤性和GPSL1C调制方式MBOC(6,1,1/11)的复杂性,系统内和系统间干扰不可避免,并且这些干扰对码跟踪性能的影响不能简单地等价为白噪声进行分析。针对这一特点,提出一种可用于非白色干扰环境下码跟踪精度分析的方法,并用该方法对比分析了GPSL1C、GPSL1C/A码在无干扰和干扰情况下的跟踪性能。分析结果表明:L1C码跟踪精度可比L1C/A提高50%～150%;最坏情况下,同频带导航信号的干扰可导致L1C跟踪误差增加30%。分析过程和分析结果可为接收机设计和兼容性评估提供参考。

基于压电阻抗技术的结构损伤识别基本理论及其应用

结构材料早期的微小损伤若未及时发现,会不断改变结构的强度与刚度,引发结构的累计损伤,从而导致结构的突发性失效,因此,及时准确地识别结构材料早期微弱和潜在的损伤具有重要的理论与应用价值。观察结构内部真实裂纹的产生、传播以及确定内部任意位置的微观应力场一直是土木工程领域一个难题。论文利用压电陶瓷电机耦合阻抗(PZT)对结构微小损伤敏感、对外界环境影响免疫力强等特点,研究基于PZT监测信号的混凝土/钢结构微损伤的识别技术,为混凝土/钢结构健康评估提供准确与可靠的依据。介绍了作者所在课题组在利用PZT阻抗方法进行混凝土/钢结构微损伤识别方面的主要研究成果,并指出了该领域存在的困难和需要解决的主要问题。

时频联合分析方法在土木工程中的研究现状

时频联合分析方法因能同时提供信号的局部时频特征,适于分析非平稳信号而在土木工程领域得到了极大应用。线性变换、双线性变换和Hilbert-Huang变换是土木工程中常用的时频联合分析方法。根据时频分析方法的理论,将其应用于人工地震波模拟、结构动力反应分析和可靠性估计、结构参数识别及损伤检测等领域。通过对其在土木工程中的应用进行总结,提出了存在的问题,探讨了进一步研究的方向。

基于民用移动通信信号的经典TDOA定位算法分析

基于民用移动通信信号的无源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强、系统简单可靠等优点,近年来受到各国的重视,得到了较快的发展。针对基于民用移动通信信号的无源定位系统中Chan氏算法和Taylor级数算法的实现过程展开分析研究,并在不同的基站配置下,与其相应的定位精度卡拉美罗下限进行了比较,发现当测量误差的均方差较小时,利用Chan氏算法和Taylor级数算法均可以逼近卡拉美罗下限。

GPS新民用信号仿真系统的设计与实现(英文)

为了研究现代化的GPS新民用信号仿真系统的设计和实现,介绍了现代化的GPS信号组成及其结构特点,包括L2C,L5和L1C信号.对仿真系统各模块的设计和实施方法进行了详细描述.该信号仿真系统主要包括:参数设置、系统初始化、信号产生、噪声产生、干扰产生、信号合成、低通滤波、A/D转换以及信号存储等主要功能模块.通过Matlab对该信号仿真系统进行仿真,并重点分析了所有导航信号的功率谱密度.结果表明该仿真系统能够完成现代化的GPS新民用信号物理层仿真,并可为现代化的GPS民用接收机尤其是软件接收机的设计和测试提供可控信号源.

小波分析在土木工程中的应用

鉴于小波分析在时频域方面的显著优势,具有良好的自适用性,小波分析在各领域取得广泛应用。土木结构中所获得的监测数据也是不同频率信号的表达,利用小波对监测数据进行多尺度分析,可以得到不同频率段的信息,从而为结构评估提供数据支撑。文章基于小波分析的基本理论和进行信号分离的原理,针对实际监测数据进行处理分离,数据的可靠性和准确性高,能够满足实际工程的需要。

全球卫星导航服务提供者的民事责任研究——以美国立法与实践为视角

随着全球卫星导航技术的不断发展与应用,全球卫星导航服务提供者面临着一系列法律的风险并应承担相应责任,主要为合同责任与侵权责任。根据美国国内法及司法判例的发展,卫星导航信号侵权具有可诉性;且随着产品责任法的现代化,已显现出由产品责任调整卫星导航信号侵权的趋势。中国可以借鉴美国经验,完善现有侵权责任制度,进而制定适合中国国情的卫星导航信号侵权责任。

GPS导航电文参数表示的测距误差分析

针对在GPS现代化进程中将出现的新的CNAV/CNAV-2导航电文格式,比较了目前发播的GPS NAV导航电文与新电文在数据表达方式上的差别.为了衡量不同的数据截断方式对于导航定位的影响,引用导航数据截断测距误差的概念进行分析.利用实际的导航数据对于两种电文结构进行了仿真生成、处理,比较星历/星钟参数截断带来的测距误差影响.结果表明:相比于NAV电文,CNAV/CNAV-2由于截断所造成的测距误差更小,NAV电文对截断误差更敏感.其中星历参数截断的测距误差改善可达厘米级,星钟参数截断的测距误差改善可达分米级.因此,在带宽有限的条件下应优先考虑提高星钟参数的表示精度.改进星钟参数的表达形式可望获得更高的精度提升.

GPS民用信号的改进与发展

随着科学技术的发展,GPS被越来越广泛地应用到社会生活多个领域。为了能够为用户提供更好的服务,GPS从投入使用以来就在不断地改进和完善。我们系统地阐述了GPS民用信号的发展历程和发展趋势,分析了各阶段民用信号的信号结构和技术改进措施,并对各种关键技术进行了阐释。

民航地空数据链信号传输技术分析

当下民航企业不断发展对飞机和地面控制的实时通信提出了新的要求,而民航地空数据链是民航通信的主要内容,要加强飞机和地面控制的通信,就要加强两者的信号传输。低空数据链其本身的可靠性较高,传输速率较快,这种先进的信号传输技术能够切实加强飞机和地面控制之间的联系,文章针对民航地空数据链信号传输技术进行分析,旨在为切实加强我国民航飞机和地面控制之间的通讯水平提供有力参考。

地下人防工程地面勘测定位的三种方法

重力勘探、空腔谐振法和主动源电磁信号寻踪法三种地下人防工程地面勘测定位方法。对主动源电磁信号寻踪法做了较详细的介绍。用上述方法对城市地下人防工程进行地面勘测定位是行之有效的方法，并用实例展示了该方法的应用前景。

一种针对民航通信信号的解调算法

针对民航通信信号的调制方式,介绍了该信号的传统解调算法,同时指出了传统算法存在的缺陷。针对传统算法存在的不足,提出了一种新的信号解调算法,即在最小频移键控(MSK)信号解调中,先进行码元同步,进而提取出每一个码元周期内的采样点序列,然后根据采样点序列的特征完成每一个码元的符号映射,从而实现解调。该算法很好地解决了传统算法存在的问题,并且在性能上也优于传统算法。

随机共振在民航发动机转子振动中的应用研究

为有效降低航空发动机转子噪声对民航发动机转子振动信号提取的干扰,提高转子振动信号提取的准确性,将随机共振用于转子振动信号的处理。随机共振是一种在非线性系统中噪声对目标信号起促进作用的反直观现象。首先介绍双稳随机共振的基本原理及其数学模型,再对某型民航发动机转子振动监测数据进行随机共振数值仿真。仿真结果表明,改进方法能有效提取发动机转子振动信号,并在强噪声条件下的转子振动信号提取中具有突出优势,且能监测到振动数据采集时的短时失效现象,较好地反应了转子的真实振动情况。

结合民航行业特点的《信号与系统》课程教学改革

《信号与系统》是高等学校电子信息类专业的一门重要的基础课程,其基本特点是利用数学工具来分析科学研究和实际过程中的问题。本文拟针对民航行业特点,结合具体民航设备,将《信号与系统》课程中抽象的概念与民航实际应用相结合,提高学生的学习积极性,激发学生思考实际问题的能力,从而进一步使学生将所学理论知识用于实践,为学生从事航空电子设备维修及相关工作奠定坚实的基础。

基于主辅通道联合处理的无源雷达同频干扰抑制方法研究

基于民用通信信号的无源雷达由于其辐射源分布密集,主通道与参考通道容易同时受同频辐射源干扰,严重影响检测效果。针对上述问题,该文提出了一种加入同频干扰抑制的信号处理流程。改进流程首先对所有通道接收信号联合处理,使用多通道盲反卷积算法估计各个辐射源直达波,再利用各通道主辐射源信号能量占比差异识别主辐射源直达波作为参考信号,然后对主通道中各辐射源杂波信号进行对消,最后用主辐射源直达波与对消剩余信号进行互模糊运算,完成目标检测。改进流程可以在不改变现有系统硬件条件的情况下有效抑制同频干扰,提升对消比,降低互模糊函数底噪,减少漏警。仿真分析与实测数据验证说明了该方法的正确性和有效性。

舱门信号控制系统设计

随着民用飞机的发展,舱门信号系统也变的越来越重要了。特别是经历了几次有关货舱门故障导致飞机坠毁之后,舱门系统的重要性越来越突出。因此FAA出台了AC25.114修正案,给出了舱门信号系统设计应注意的事项,保证飞机飞行的安全。参照最新的FAA适航条例为依据,给出了某型飞机舱门信号控制系统的功能描述、设计方案和控制流程,并对该系统的核心部分进行了分析。