北斗RDSS应用于通航空管的机遇与挑战

通航空管已成为制约我国通航产业发展的一个重要因素,迫切需要开发适合通航应用的空管系统。针对通航飞行高度低、飞行器种类繁多、飞行区域复杂多变等特点,结合目前民航和通航空管的发展现状与需求,提出了将北斗RDSS应用于通航空管的设想,并给出了北斗RDSS应用于通航空管的基本架构,重点分析RDSS应用于通航空管具备的优势和面临的挑战,为下一步的系统建设提供了思路。

带宽受限下频谱分离对提高RDSS入站容量的影响分析

用户入站容量是RDSS系统设计的一个重要指标,主要受限于入站信号之间的多址干扰。提高扩频码速率可以增加入站容量,但卫星转发器带宽限制了扩频码速率的最大值,从而限制了单个扩频频谱入站信号容量最大值。在卫星转发器带宽受限情况下,提出了采用分离扩频频谱的方法来提高入站容量,并分别对扩频频谱分离为两个和三个的情况进行了详细分析,得出了两种分离扩频频谱方案下扩频码速率的最优值。仿真结果表明,在现有转发器带宽内分离为两个扩频频谱可以提高入站容量29%,分离为三个扩频频谱可以提高入站容量37%。

输入输出相关处理的RDSS通道零值测试

为了准确测量无线电测定业务(RDSS)通道零值,提出一种基于循环相关处理的测试方法.采用真实的RDSS信号作为测试信号,对导航卫星RDSS业务通道输入和输出进行同步过采样,然后对采样后的输入和输出信号进行希尔伯特变换、载波旋转,对载波旋转后输入输出信号进行循环相关处理,搜索相关峰值,由峰值点确定循环位移量,最后结合采样频率和测试系统的标校时延,计算得到了RDSS业务通道零值.提出的测试方法采样频率10GHz时,其测量不确定度优于0.2ns.

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。

基于数字接收机技术的RDSS通道零值测试方法

用于变频器群时延的测试方法不适合传输扩频信号的无线电测定业务(RDSS)通道零值测试;用示波器直接观察RDSS通道传输信号波形来实现零值测试的方法精度很差;本文提出方法采用数字接收机技术,用真实的RDSS信号作为测试信号,对RDSS通道输入和输出进行同步过采样,然后对采样后的输入和输出信号分别进行基于扩频相关的数字接收机处理,获取RDSS输入和输出数据中伪随机码起始点,最后根据采样周期、连接电缆、衰减器和功分器的时延,得到RDSS业务通道零值.分析和仿真结果表明:测试不确定度优于0.2ns,其准确性和测试精度也得到实验系统验证.

某型救生电台北斗定位通信特性及其检测技术研究

随着北斗卫星导航定位技术的迅速发展及相关服务的广泛应用,某型救生电台配置了北斗定位和短报文通信功能,产品修理时的北斗定位通信性能检查测试需求随之而来。在分析救生电台及其北斗定位通信单元功能结构特性的基础上,从卫星无线电测定业务(RDSS)技术原理着手,深入解析救生电台北斗定位通信技术指标,识别修理过程中的性能检测项目;设计一种涵盖北斗天线及核心单元的无线辐射式整机性能检测方案,给出北斗定位通信性能检测流程和具体测试方法。可为其他北斗卫星导航产品修理及新型救生电台自主维修保障能力建设提供技术支撑。

北斗二代卫星导航系统IGSO星增加RDSS功能问题探讨

基于"北扩问题"建议的现实意义,考虑到RDSS业务提供的位置报告、短信息通信显著的社会应用价值,提出北斗二代的RDSS业务覆盖范围宜早向北扩展,建议在IGSO星上加载RDSS功能以实现。从需求角度讨论了RDSS功能向北扩展的必要性。

S频段RDSS业务全球扩展分析

随着全球卫星导航系统(GNSS)的发展,现有的卫星无线电导航频率划分已无法满足日益增长的需求。根据ITU规则,S频段2483.5～2500MHz频率范围在部分区域和部分国家为卫星无线电测定服务(RDSS)业务的首要分配,且该频率范围与地面移动通信服务2.5GHz以上的频率范围接近,易于实现导航系统与移动通信系统实现硬件复用,使得该频段受到欧盟"伽利略"系统的重视,并提出了RDSS业务全球扩展的议题。在简要介绍S频段RDSS业务全球扩展背景的基础上,分析了S频段RDSS业务全球扩展的可行性,并针对我国S频段RDSS业务的使用情况和卫星导航系统频率资源占有情况,分析了我国开展S频段RDSS业务全球扩展研究的必要性,基于频率和轨位申报的需求,提出了需要研究的内容。

北斗RDSS系统新体制信号子载波间干扰产生机理与消除方法

为提高新一代北斗无线电测定卫星服务在有限带宽内的信息服务容量,借鉴了正交频分复用的理念,新体制无线电测定卫星服务信号设计采用多个子载波进行信号调制。以往针对多用户的分析主要考虑多址干扰,对载波频偏损耗和伪码损耗单独考虑,这不能解释新体制调制在相同的同步头的情况下其他子载波上信号在当前观测子载波上形成较大相关峰的问题,该问题对信号接收产生较大干扰。本文对该问题产生机理进行了分析,并提出了两种相关干扰的消除方法。

基于ARM的RDSS/DR车载监控报警系统

通过分析北斗卫星导航定位系统——无线电测位卫星系统(RDSS)和航位推算(DR)定位系统的特点,提出了基于ARM处理器的RDSS/DR车载远程监控报警系统;并用联合卡尔曼滤波算法对组合监控报警系统的数据进行融合处理。本系统提高了数据处理的速度和精度,同时使定位精度达到了一个比较理想的水平。

基于RDSS和RNSS的高精度定位系统设计

针对飞行器或航海船舶的定位问题,设计了一套基于RDSS和RNSS的高精度定位系统;通过对定位、通信模块的选型以及相关技术原理分析,提出了采用北斗模块实现落点定位的系统设计方案;系统采用RNSS定位,通过RDSS进行通信;为了提高短报文通信频度,采用双北斗模块轮流通信的方案设计;为了应对落点区域以及飞行器飞行过程中复杂的环境,提高定位和短报文通信质量,系统使用了10 W的PA功率放大模块,对RDSS通信信号进行放大;定位系统由信标机和地面接收设备两部分组成;信标机负责定位和RDSS通信,地面接收系统负责处理数据实现残骸的落点定位;系统经实际应用检测,可以将通信频度由原来的1次/min提高至2次/min的,通信丢包率小于5%;系统采用GPS/北斗双模定位技术,定位精度最高可以优于5 m;信标机内部设计了充电电路,可以反复给设备充电,大容量锂电池保证信标机可以长时间工作,最长工作时间可以达到3 h;该系统解决了飞行器、航海船舶定位问题,具有实时性强、通信频度高、定位精度高、体积小、适用强和发射功率大等特点。

北斗RDSS定位报告与SARSAT卫星搜救业务性能比较分析

本文首先介绍了全球卫星搜救系统的发展现状与趋势、中国北斗RDSS业务技术特点，并将北斗RDSS与现有卫星搜救技术体制进行深入比较分析；然后，着重对北斗RDSS定位报告应用于全球卫星搜救服务的定位精度与可用性进行了仿真分析；最后得出结论：北斗RDSS定位报告应用于全球卫星搜救服务，定位精度高、可用性高、实时性强、抗干扰性能好。

提升北斗RDSS完好性和可用性的信息处理设计

为更好地满足用户需求,作为北斗特色导航服务模式的卫星无线电测定服务需要建立完好性监测和发播体系,并优化系统资源动态调配策略,以提升服务的完好性和可用性。面向北斗用户对定位与位置报告、授时、短报文通信三大服务的精确性、实时性、成功率、安全性需求,分别分析了上述服务的处理流程和关键要素,提出了建立完好性监测、发播体系和可用性提升的信息处理策略,以保证北斗全球定位报告服务的高完好性和高可用性。

RDSS注册用户容量估计方法及管理策略

RDSS是北斗系统的特色优势和宝贵资源。为了优化对北斗RDSS注册用户的管理，确保系统资源得到有效利用，本文提出基于平均注册服务频度概念的RDSS注册用户容量估计方法，有效解决了对RDSS用户容量准确评估的难题，并以此为基础提出了对RDSS注册用户的管理策略和建议，对现有系统改进和全球系统设计具有借鉴意义。

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。

惯性基高精度组合导航方法研究与仿真

研究了一种基于捷联惯性导航系统(SINS)的高精度组合导航方法;选取SINS的系统误差作为组合导航系统状态,利用天文导航系统(CNS)输出的姿态矩阵和SINS输出信息计算得到的等效姿态矩阵来构造量测,设计SINS/CNS组合导航算法;利用SINS与北斗卫星导航系统(RDSS)各自的位置输出构造量测,设计SINS/RDSS组合导航算法,从而,利用联邦卡尔曼滤波技术设计SINS/CNS/RDSS组合导航算法;仿真结果表明,惯性基SINS/CNS/RDSS组合导航方法具有较高的导航定位精度,工程应用前景良好。

基于北斗卫星导航的运营管理模式

介绍了我国北斗卫星导航系统的建设和推广应用情况,分析了国外卫星导航增强系统的发展和运营管理经验,提出了一种基于北斗卫星导航系统的运营管理模式。基于构建国家级卫星导航应用综合服务系统,采用全国中心和多个分中心的运营设计框架,并通过互联网、移动互联网、手机短信和北斗短报文等方式,提供集导航、定位、通信和增值信息于一体的对外综合信息服务。

卫星搜救与北斗短报文通信搜救对比研究

全球搜索与救援系统(COSPAS-SARSAT)在海事救援等领域已经发挥了巨大的作用,随着社会对搜救需求的不断增加,搜救系统将扮演越来越重要的角色。文章对国际卫星搜救系统和北斗导航卫星系统的RDSS搜救功能进行了对比、分析研究。研究结果表明,尽管RDSS可以完成卫星搜救系统的功能、任务,但不能完全替代卫星搜救系统。

卫星语音通信下的北斗一代发展分析

本文针对当前我国两大大自主建设的"天通一号"卫星移动通信系统和"北斗一代"卫星短报文通信系统,以及其他国内外的卫星通信系统,在用户实际应用过程中,需要如何选择,系统如何建设的问题,进行了详细的分析和论述。尤其是,从产品技术成熟度、一次性建设成本、日常维护、使用成本、终端体积、性能、功耗等关键指标进行了分析,结合理论与实际展开了充分的论述,为用户提出了解决方案的参考意见,具有一定的借鉴意义。

高动态条件下伪随机码捕获的旁瓣虚警分析

采用Matlab对扩频码的自相关旁瓣在载波频差条件下的改变情况进行了仿真,可以看出自相关旁瓣峰值和均值随载波频偏的变化发生了较为明显的改变,在0 kHz～1 kHz范围内变化最为明显,在1 kHz～10 kHz范围内变化幅度较小,成波浪起伏变化。同时自相关旁瓣的变化,导致系统捕获时的虚警概率也发生了相应变化,进而导致虚假捕获。而在采用自适应门限情况下,虚警概率大大降低,因此在实际情况中,基于高斯分布的固定门限不是最佳选择。