GPS/BDS组合导航系统的精密单点定位模型

为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;接下来利用协方差成形自适应卡尔曼滤波方法,对组合导航系统导航过程中的卫星钟差、电离层延迟等误差实施滤波;再利用滤波处理后组合导航系统的广播星历,获取卫星轨道以及钟差;然后利用经验模型修正对流层延迟,获取相位观测值与伪距的综合改正数;最后利用综合改正数修正组合导航系统的观测方程,构建精密单点定位模型。实验结果表明,GPS/BDS组合导航系统采用所构建模型进行精密单点定位,不同方向定位误差均低于10 cm,证明了提出模型的有效性。

湖南省地基北斗卫星导航系统大气可降水量反演及降水分析

水汽是影响天气变化的重要因子,灾害天气的发生往往伴随着水汽含量、空间分布的急剧变化。针对目前关于地基北斗卫星导航系统(BDS)反演大气可降水量(PWV)研究相对较少现状,进一步验证BDS PWV的反演精度和PWV与实际降水的关系,利用湖南探空站和邻近的连续运行基准站(CORS)数据,构建湖南本地化大气加权平均温度(Tm)模型,基于此模型进行水汽反演,分析BDS水汽探测的精度,与实际降水结合探究PWV与降水之间的响应关系。结果显示:与探空数据相比,CORS测站解算的BDS PWV均具有较强的相关性,均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)均在4 mm以内,符合水汽监测的要求;PWV与实际降水之间存在明显的联系,降水前6~12 h水汽快速聚集为降水发生提供充足的条件,PWV为60 mm可以作为降水预报的阈值。因此,利用BDS对水汽的持续监测在降水、水旱灾害监测预报中可以发挥重要作用。

增强与备份:低轨卫星纳入北斗导航系统的两大作用——访中国科学院空天信息创新研究院研究员袁洪

中国科学院空天信息创新研究院研究员袁洪在《对低轨导航系统发展趋势的思考》一文中,曾这样形容低轨导航:总之低轨导航既是一个老名词,也是当前历史条件下的新生事物。纵观卫星导航的发展历程,低轨导航曾是航天技术的首个应用落脚点,也曾因为中高轨航天技术的发展而退出赛场。如今重回大众视野,低轨卫星以及低轨卫星导航的建设与过去相较产生了哪些不同,出发点有了哪些改变?在新时代下,低轨卫星导航有哪些值得我们关注的风口?本文中,就让袁洪结合他个人的理解,回顾低轨卫星导航的发展历史,前瞻低轨卫星导航的发展前景。

船载北斗卫星导航系统(BDS)接收设备性能标准

全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）由美国于1970年建设，其前身是一套专为美军研制的定位系统，出于军用考量，为防止敌方通过定位信号截获美军位置，定位系统被设定为单向传输（即GPS接收机只接受卫星信号，而不向外发射信号），这一特性也为GPS面向民用领域奠定了基础［1］。打开GPS，地球上空的卫星在几分钟之内就会锁定你的位置，并告诉你行进的速度、所处位置的海拔高度……。现在，世界上可以提供精确定位的全球导航系统共有四种：美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GLONASS）、欧盟的伽利略卫星导航系统（GalileoSatelliteNavigationSystem）和中国的北斗卫星导航系统（BeidouSatelliteNavigationSystem，BDS）。目前美国的GPS最为成熟，覆盖面也最广。

一种“北斗”卫星导航系统三频周跳探测与修复方法

针对传统伪距-相位组合中伪距噪声过大的问题引入了多普勒观测值进行辅助,同时再联合无几何相位组合构成一种新的周跳探测与修复方法。在信号方面,选择B2a代替B2I,与B1I、B3I组成了“北斗”卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)中定位性能更好的“北斗”三频观测组合。在选频方面,选用无几何相位系数[-1,1,0]、多普勒辅助伪距-相位系数[1,0,-1],[1,3,-4]组合进行周跳的探测。在修复方面,使用搜索法进行周跳的修复,并根据1-范数原则确保修复值的准确性。在1 s的采样率、电离层延迟稳定情况下,所提方法不仅能探测与修复出所有加入的1周在内的周跳,而且相比传统伪距-相位方法在小周跳探测方面性能更佳。

多源传感器结合北斗卫星导航系统的桥梁变形监测分析

变形监测是了解桥梁安全状态、形变趋势的重要手段,为桥梁的安全运行、维护管理提供重要支撑。本课题以山东某危桥结构监测为例,探讨了利用北斗卫星导航系统+裂缝、振动等多源传感器进行桥梁变形监测,包括监测布置、监测数据采集与处理、多源数据分析等内容,取得了较好的应用效果,可为类似工程应用提供参考。

北斗卫星导航系统地面部分抗干扰策略分析

针对北斗卫星导航系统易受干扰的问题,研究分析北斗卫星导航系统地面部分抗干扰策略:从分析系统抗干扰能力入手,重点从地面运控和应用系统2个层面研究干扰形式和相应抗干扰技术;并以地面站应用为例,在分析常用干扰监测技术的基础上形成3种干扰监测与定位方案;最后从技术和条件建设2个维度提出应对干扰问题的几点思考和对策,为地面站平时做好管理维护提供参考,为主管部门提高北斗卫星导航系统复杂环境下服务保障精度提供借鉴。

中国向全球卫星导航系统迈进 第4颗北斗卫星升空

2007年2月3日零时28分，西昌卫星发射中心，“长征三号甲”运载火箭第95次升空，将“北斗”导航试验卫星送入太空。约24分钟后，星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明，卫星准确进入预定轨道。这是我国发射的第四颗“北斗”导航试验卫星。

北斗卫星导航系统:中国版的GPS

1月17日，第3颗北斗导航卫星升空，中国版的“GPS”北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，卫星组网正按计划稳步推进。北斗二号卫星导航系统的加速组网，仍然还是我国卫星导航事业的起步。要推动我国北斗卫星导航事业的快速发展，为我国国防安全与经济社会发展发挥重要作用，任重而道远。

基于PSO-Elman神经网络BDS导航卫星钟差预报

卫星钟差是导航定位系统定位精度的重要影响因子之一.针对北斗卫星导航系统(BDS)精密钟差预报性能寻优问题,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法优化Elman神经网络的钟差预报模型方法(PSO-Elman模型),以解决Elman神经网络局部最优问题对钟差预报结果的影响.首先对钟差产品进行预处理;然后通过PSO算法迭代寻优确定Elman神经网络权值、阈值的初始值,并将进行预处理之后的序列数据进行训练建模;再采用武汉大学国际GNSS服务(IGS)数据分析中心(WHU)提供的BDS精密钟差产品数据进行钟差预测;最后将预测结果还原为预报钟差.结果表明:对比于二次多项式(QP)模型、附加周期项多项式(SA)模型、灰色(GM)模型,PSO-Elman模型精度分别提高90.7%、84.2%、81.6%,稳定度提高85.3%、76.3%、36.1%.实验表明:PSO-Elman模型在1~12 h短期预报模拟结果的预报精度和稳定性有显著提高,验证了提出方法的可行性.

“北斗”卫星导航系统正在造福人类——第四届中国卫星导航学术年会

2013年5月15—17日，第四届中国卫星导航学术年会在武汉国际会展中心召开。本届年会的主题是“北斗应用——机遇与挑战”，国家有关部门、地方政府领导，国内外卫星导航系统主管部门和卫星导航领域知名专家学者以及企业家共2000余人参加了本届年会，通过学术交流、高端论坛、展览展示和科学普及等一系列活动，分享学术研究的最新收获，展示卫星导航应用最新成果，探讨卫星导航应用服务模式，谋划卫星导航产业未来发展。

一种WOA-RBF的BDS精密卫星钟差短期预报方法

针对当前北斗卫星导航系统(BDS)精密卫星钟差预测模型精度不高、预测误差较大等问题,提出一种将鲸鱼优化算法(WOA)和径向基函数神经网络(RBF)相结合的钟差预测模型—鲸鱼算法优化的RBF组合模型(WOA-RBF):利用四分位法和分段线性插值法完成数据预处理,通过鲸鱼优化算法对RBF中的扩展速度和输出层线性权重进行寻优,得到最优参数,最终得到优化后的输出结果。实验结果表明:与二次多项式(QP)模型、灰色模型(GM)和径向基函数神经网络(RBF)模型相比,WOA-RBF模型优势明显。在预报时长为6 h时,均方根误差在0.25 ns以内;在预报时长为12 h时,均方根误差在0.27 ns以内,证明了WOA-RBF模型在精密卫星钟差短期预报中的准确性和可行性。

“北斗”卫星导航系统应用将迎来最好发展期——第三届中国卫星导航学术年会召开

2012年5月16-19日,第三届中国卫星导航学术年会在广州保利世贸博览馆召开,本届年会的主题是"走向应用的北斗",重点强调学术性和国际性,以学术为本,走向国际。来自国内外卫星导航系统主管部门和卫星导航领域的知名专家、学者及企业家,通过学术交流、高端论坛、展览展示和科学普及等一系列活动,分享了卫星导航领域的最新成果,共商了卫星导航系统的发展,共谋卫星导航应用的未来。

中国北斗卫星导航系统减灾应用概述与展望

我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一．灾害种类多、分布范围广、发生频率高、造成损失重是我国自然灾害的主要特点。地震、洪涝、台风、干旱、森林与草原火灾、森林病虫害等灾害在我国均有发生。近15年来，我国平均每年因各类自然灾害造成约3亿人（次）受灾．

中国“北斗”会站到世界前沿——访北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋院士

在第二届中国卫星导航学术年会上，中国北斗卫星导航系统建设的稳步快速推进，引起国内外高度关注。北斗卫星导航系统建设已进入关键时期，将于明年建成覆盖亚太地区的北斗区域卫星导航系统。中国正按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，坚定不移地实施北斗卫星导航系统发展“三步走”战略。

北斗卫星导航系统远洋评估试验及初步结果

我国"北斗"卫星导航系统于2011年底宣布提供试运行服务,2012年底宣布提供正式运行服务,其服务性能一直是国内外关注的焦点。考虑到海上及南半球的系统性能测试较少,因此借助国家海洋局组织的第28次、第29次南极科考任务,进行了"北斗"卫星导航系统远洋评估试验。试验以GPS(全球定位系统)PPP(精密单点定位)为基准,将"北斗"卫星导航系统的定位结果与PPP结果相比较,取95%进行统计。初步结果表明,随着系统的逐步完善,服务性能逐步提高,目前在系统的南半球覆盖范围内,海上航行可以获得水平精度11m、高程精度14m的定位服务。

北斗卫星导航系统建设与应用——第三届中国卫星导航学术年会主题报告

一、发展规划 （一）发展目标 按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，建设高性能、高可靠、高效益的北斗卫星导航系统，满足国家安全和经济社会发展对卫星导航的需求，促进国家信息化建设和经济发展方式转变，实现卫星导航产业的社会效益和经济效益，预计2020年我国卫星导航产业年产值达4000亿元.

“北斗”卫星导航系统建设与发展——中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在第64届国际宇航大会上的发言

1卫星导航概况 导航的概念及发展 从古至今，人类一直在孜孜追求导航的技术。从早期的司南定向，到航海时代的星盘、六分仪、航海钟，再到现代无线电导航，直至近几十年，随着科学技术的进步，尤其是航天技术的发展，人们进入到卫星导航的时代，才获得相对理想的定位、导航与授时信息。

浅析中国“北斗”二代卫星导航系统应用现状

2003年3月20日，伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达．用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁：同年4月，一架B．1B“枪骑兵”轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。这些炸弹之所以都能够精确打击目标，是因为它们都是通过卫星定位来实现．提供这种定位服务的正是全球卫星导航系统GPS。

北斗星导航系统部分总师访谈录——孙家栋：走中国特色的卫星导航系统建设之路

2011年4月，北斗系统第8颗卫星发射之前，本刊特约记者就读者所关心的北斗系统总体规划、技术发展、应用服务和第8颗卫星的意义等问题，分别采访了北斗系统总设计师孙家栋、北斗卫星系统总设计师谢军、北斗运控系统总师周建华、北斗应用系统总师吴光辉。