北斗三号系统卫星自主完好性监测技术

完好性对于全球卫星导航系统(GNSS)来说至关重要,关乎到其能否被放心应用。卫星自主完好性监测(SAIM)技术,是完好性监测技术发展的前沿趋势,国内外卫星导航系统均竞相发展。介绍了北斗三号系统SAIM技术设计与实现的重要意义,从功能设计和实现原理两个方面,阐述了北斗三号SAIM技术体制。针对SAIM实际在轨监测数据的正态分布特性服从程度和长期稳定性等问题,随机选取某一颗中圆轨道(MEO)卫星自2020年7月31日北斗三号系统正式开通服务以来至2021年7月31日连续1年期间的监测数据,得到真实在轨监测数据的分布特性。最后,提出了告警门限优化、分级告警策略设计、星历完好性自主监测等方面的后续发展必要性建议,旨在为北斗系统更好地为全球用户提供更优质的完好性服务提供参考。

北斗二代卫星导航系统在海洋资料浮标监控与管理中的应用

为有效地实现大规模、多类型海洋资料浮标的运行监控与管理,依托北斗二代卫星导航系统的定位和短信通信功能,分别实现浮标位置定位和数据传送,将北斗定位与GPS定位相结合以弥补位置数据丢失、错误等问题。通过数据分包技术克服北斗通讯数据长度的限制,并设计了数据包缓冲接收和数据包动态拼接的方法,有效地实现大规模的浮标数据接收处理。实验结果表明,该方式定位精度高、通讯稳定性好、数据接收率高,能有效满足海洋资料浮标用户对于浮标的管理需求。

北斗二代卫星导航系统定位精度分析方法研究

卫星导航系统的定位精度主要受观测量的精度和卫星的空间几何分布两方面的影响,GPS等相同轨道分布的卫星导航系统一般采用几何精度因子(GDOP)来分析定位精度。我国的北斗二代卫星导航系统是由三类异质卫星组成的混合星座导航系统,不同轨道卫星定轨误差不同,用户所得到的观测量精度也不相同,因此精密定位精度计算和分析时必须要考虑这种差异。引入了加权几何精度因子(WGDOP),利用模拟观测数据对北斗二代卫星导航系统的定位精度进行了分析。外部检核计算结果表明,精密定位计算时顾及观测量精度差异可进一步提高定位精度。

北斗三号全球卫星导航系统的林草行业应用展望

针对当前林草行业实现网格化、精细化资源管理的技术需求,系统地分析了森林、草地、湿地、荒漠化管理中时空数据的多样性特点,全面介绍了我国北斗三号全球卫星导航系统的优势,阐述了林草行业北斗应用的现状和问题,展望了北斗三号系统在林草行业广泛应用的前景。

北斗二代卫星导航系统定位精度分析

首先介绍了北斗二代卫星导航系统概况,然后对影响北斗定位精度的因素进行了阐述,重点分析了影响精度的常见误差源,并给出了提高精度的方法,最后通过实测数据,验证分析了北斗卫星导航系统的定位精度情况,得到了较好的效果。

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。

基于北斗三号导航系统的卫星定位技术

对北斗三号体制下的传输链路、接收门限进行理论分析,得出捕获算法采用4次非相干累加,可以使捕获灵敏度达到-130 dBm,同时实现定位时间小于5 min的综合较优结果。接着以低轨太阳同步轨道卫星为例,利用STK建模进行全轨道周期仿真,结果显示全程收星数超过4颗,定位精度达到2.59 m,速度误差为0.00378 m/s。2020年底北斗三号导航系统部署完成后,首次完成在轨卫星定位测试,实际收星数大于或等于6颗,定位精度达到2.77 m,速度误差0.006 m/s,仿真和测试结果的一致性良好。该研究成果可作为后续在轨航天器使用北斗三号系统实现定位需求的参考。

基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号卫星导航系统教学软件设计及应用

北斗卫星导航系统教学是“卫星导航定位”课程的重要组成,是培养我国北斗新时空应用型人才的关键环节,但其相关原理较为抽象复杂,导致学生难以有效理解。因此,为提升课程教学的直观性、立体性和高效性,该文通过分析北斗系统的教学难点,设计了一款基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号系统教学软件。该软件只需简单调节各类参数,即可自动实现混合星座构型模拟、星间链路演示、卫星跟踪分析和系统性能评估等课程内容的仿真。教学成效表明,采用该教学软件,能够使学生更加直观地理解北斗三号系统的空间结构特性、功能创新特色和定位性能优势,有利于激发学生的学习热情,提高课程教学质量,助力推进教育新型基础设施建设。

北斗三号实时精密定位授时系统设计与实现

针对传统定位授时设备单机作业能力弱、定位授时精度低、GNSS动态授时接收机研究少等问题,设计实现了基于北斗三号精密单点定位服务信号(PPP-B2b)的实时精密定位与授时设备,所设计的设备通过全球卫星导航系统(GNSS)接收机接收北斗卫星信号,将卫星观测值、卫星广播星历以及PPP-B2b改正数输出给ZYNQ信号处理平台,ZYNQ的ARM端进行PPP-B2b接收机位置与钟差解算,输出接收机钟差到FPGA端,FPGA端通过外接的高精度10 MHz铷钟,结合实时精密钟差解算结果,生成驯服后同步到北斗时间基准的秒脉冲(1PPS)。通过设计实现静态、动态测试系统对设备进行性能测试。实验结果表明,设计的定位授时设备可以实现静态厘米级、动态分米级的定位精度,静态授时精度优于1 ns,动态授时精度优于3 ns。

基于STK的北斗三号卫星导航系统仿真实验教学

随着北斗三号卫星导航系统的建成开通,标志着北斗系统“三步走”战略的圆满完成,北斗系统正式迈进全球服务新时代。认识北斗系统是经略时空信息的前提,只有清晰地了解北斗系统的结构、特点和性能,才能有效推动北斗系统的深化应用。针对北斗系统教学中卫星星座空间分布、导航定位性能评估等知识难点,将STK软件引入课程教学,通过STK软件的模拟仿真和场景分析,使得复杂抽象的知识点转化为形象生动的仿真情境教学,这有助于学生形成立体化的知识体系,切实提升教学质量。

北斗二代卫星导航系统在公安执勤领域的应用

现阶段,我国公安部门执勤系统中运用的定位导航系统基本都是美国的GPS卫星导航定位系统,在某种程度上而言存在安全隐患。我国在2011-12-27试运行了北斗二代卫星导航系统,其覆盖范围包括中国以及周边地区,可以提供导航、短报文通信以及授时服务。随着科学技术的不断发展,北斗二代卫星导航系统必将应用在各个领域,因此,如何将北斗二代卫星导航系统在公安执勤领域进行应用值得思考。

北斗三号全球卫星导航系统建成开通

2020年7月31日,习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着“北斗”的“三步走”发展战略圆满完成,“北斗”迈进全球服务新时代。8月3日,北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会在国务院新闻办公室召开,介绍了北斗三号全球卫星导航系统建成开通有关情况,并发布了服务接口控制文件。

面向北斗三号的铁路既有卫星导航应用适应性研究

文章介绍了北斗卫星导航系统(简称:北斗)的概况和铁路既有卫星导航应用情况,分析了北斗三号全球卫星导航系统(简称:北斗三号)技术体制变化对铁路既有卫星导航应用的影响,研究了铁路既有卫星导航设备对北斗三号应用的适用性,提出了铁路既有卫星导航应用向北斗三号服务过渡的方案,为解决铁路既有卫星导航应用的过渡问题提供了思路。

北斗三号全球卫星导航系统正式开通

新闻:7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京举行。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席仪式,向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。北斗"三步走"发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。解读。

基于北斗精准农业已在国内外成功应用--北斗三号全球卫星导航系统建成开通新闻发布会侧记

7月31日,习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。国务院新闻办公室于2020年8月3日上午10时举行新闻发布会,请中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其,北斗系统工程副总设计师、北斗三号工程卫星系统总师谢军,北斗三号工程卫星系统总师林宝军,北斗三号工程运控系统总师陈金平介绍北斗三号全球卫星导航系统建成开通有关情况,并答记者问。本刊高度关注了这次新闻发布会,并根据此新闻发布会内容,结合三农战线所关心的话题,以侧记的方式在此以飧读者。

基于省级区域地基增强系统的北斗三号系统卫星数据评估分析

导航卫星观测数据质量是影响地面增强系统定位精度的直接因素,北斗地基增强系统经过北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)适配性改造后能够获取的卫星观测值数量相较北斗二号卫星导航系统(BDS-2)适配改造提升了30%~50%,对这些观测数据的质量评估和分析尤为重要.本文利用数据完整率、多路径误差等基准站观测值质量评估方法,使用零基线测试和精密单点定位(PPP)测试两种方法,提出一种综合区域地基增强系统的BDS-3数据分析方法.对研究区域进行实证试验,结果表明:BDS-3卫星在亚太地区的数据质量已经与GPS相当;由于BDS-3卫星空间分布结构更优,地面测站可以获得的高仰角(高度角>50°)可用观测值较单GPS提升了200%以上.

苍穹里最美最亮的星--走进北斗卫星导航系统

2020年6月23日,北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)的第55颗导航卫星在西昌卫星发射中心发射成功,这也是北斗三号最后一颗全球组网卫星。至此,北斗三号系统按照“三步走”发展战略实现了全部卫星的发射部署。全球组网后的北斗系统将超越GPS成为全球第一大卫星导航系统,它不仅是中国人的骄傲,也将是全人类的福祉。我国从2017年11月5日发射北斗三号系统第一颗卫星起,已连续成功实施18次组网发射,将28颗北斗三号组网卫星和2颗北斗二号备份卫星顺利送人预定轨道,以平均每月发射1.2颗的高密度,刷新了全球卫星导航系统组网速度的世界纪录。

北斗三号卫星数据质量及产品精度评估研究

为了进一步研究全球连续监测评估系统(i GMAS)的北斗三号卫星(BDS-3)卫星的数据质量以及相应的产品精度,文章从卫星数据质量、产品精度以及精密单点定位精度三个方面对BDS-3卫星性能进行了分析,数据质量分析结果表明:BDS-3卫星B1C与B2a频点信号的数据完整率基本能稳定在92%以上,多路径效应误差基本稳定在0.4m以内,且B1C/B2a频点信号周跳比总体小于全球卫星导航系统(GPS)卫星与伽利略卫星导航系统(Galileo);产品精度分析结果表明:BDS-3卫星的轨道精度与GPS以及Galileo卫星相比较差,基本稳定在25cm范围内,但钟差精度与GPS以及Galileo卫星的钟差精度基本在同一范围内,可稳定在2ns以内;精密单点定位结果表明:BDS-3定位精度可达1cm,与GPS在同一精度范围内。综上,BDS-3卫星信号稳定,可以满足全球导航定位的需求。

北斗三号PPP-B2b服务的卫星定轨精度评估

随着北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)的成功组网,新启用的B2b信号由于承载着精密单点定位(PPP)服务而备受关注,但该信号的应用尚未普及,为探究PPP-B2b信号的服务性能,针对自研板卡接收的B1C和PPP-B2b导航电文数据,以德国地学研究中心(GFZ)提供的精密星历产品及其插值结果为参考基准,计算卫星定轨结果与参考基准的互差序列和均方根误差(RMSE),评估广播星历和PPP-B2b精密改正轨道的轨道精度.结果表明:广播轨道在径向(R)、切向(T)、法向(N)的精度均值分别为0.19 m、0.65 m和0.89 m;精密改正轨道在R、T、N的精度均值分别为0.13 m、0.32 m和0.29 m;自研板卡接收的PPP-B2b信号满足PPP的应用要求,为下一步开发基于PPP-B2b信号的相关产品提供数据参考.

北斗三号多频组合RTK定位性能分析

为解决因用户对北斗三号卫星导航系统(BDS-3)单星多频、全球导航卫星系统(GNSS)多星多频组合定位性能缺乏了解造成的应用困扰,本文基于陕西省北斗卫星导航定位基准站系统实测数据,对比分析BDS-3单星多频、GNSS多星多频组合下网络实时动态载波相位差分(RTK)定位精度、收敛时效和固定率,研究加入BDS-3新频点B1c和B2a后对定位性能的影响。结果表明,在开阔环境下,BDS-3单星和BDS+全球定位系统(GPS)双星、BDS+GPS+格洛纳斯全球导航卫星系统(GLONASS)三星组合定位精度量级相当,均满足厘米级高精度定位服务需求;BDS-3新频点的加入对定位精度有一定改善,且高程方向改善更为明显。在遮挡环境下,BDS-3新频点定位时效性有待提高,多星座多频点组合定位性能更优;下午12∶00-16∶00时段,电离层活动剧烈,BDS-3新频点加入后固定率没有提升。