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。

北斗二号卫星导航系统运行末期卫星钟性能评估

截至2020年7月,北斗系统在轨工作的卫星包括15颗北斗二号卫星和30颗北斗三号卫星,其中北斗二号系统(BD-2)大部分卫星已经接近使用寿命甚至超期服役,对其卫星钟性能进行全面评估十分必要。利用2019年365天的星地无线电双向比对钟差数据,从钟差数据质量、频率准确度、频率漂移率和频率稳定度等方面,对包括4颗备份卫星在内的所有BD-2在轨卫星原子钟的性能进行了评估。结果表明,目前BD-2系统所有卫星钟运行状况良好,频率准确度为3.38×10^-11,漂移率为6.27×10^-14/d,万秒稳定度为9.93×10^-14,天稳定度为4.70×10^-14;其中4颗备份卫星的各项指标均未出现较大值,性能十分稳定,准确度为4.42×10^-11,漂移率为9.13×10^-14/d,万秒稳定度和天稳定度处于较好水平,分别为6.81×10^-14和3.15×10^-14。因此,所有BD-2系统在轨卫星钟的各项指标符合设计要求,为实现北斗二号系统向北斗三号系统的顺利平稳过渡提供保障。

基于中波导航机的“北斗二”差分数据传输研究

针对"北斗二"卫星导航系统的差分数据传播需求,提出了在中波导航机的发射信号中进行差分信号传输的方案.分析了DPSK调制对现有机载无线电罗盘的工作带宽、定向及台识别等性能指标的影响.分别在有、无噪声干扰两种条件下,对采用DPSK调制的差分数据传输特点进行了对比分析,得出有噪声干扰条件下进行差分信号传播的特点.研究了在中波导航机发射点划信号时间内,AM调制信号对DPSK的解调以及误波特率的影响,并提出了利用差分数据信号与音频信号进行同步来克服相应的影响.仿真结果表明,DPSK不会对现有机载无线电罗盘的基本功能产生影响,利用差分数据信号与音频信号进行同步的方法进行"北斗二"差分数据传播可以有效克服AM调制对DPSK解调的影响.

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。

北斗二代卫星导航接收机关键共性技术论述

随着社会的全面发展和进步,科学技术也得到了更加快速的发展,特别是全球定位卫星通信系统的建立,此类通信系统能够更准确的对用户提供定位和导航等服务,并且还能够实现更全面的通信功能。特别是北斗二代卫星导航接收机的开发更促进了北斗导航系统的计算研究工作,而且更加加快了北斗系统的全面快速发展,更彻底的发挥出了软件系统的灵活性。本文主要是针对北斗二代卫星导航接收机的关键共性技术进行深层次的研究论述,通过对前期的信号捕捉和跟踪处理以及后期的信号仿真处理等问题的研究,进一步的了解二代卫星导航接收机的重要性能。

“北斗二号＂导航定位系统与GPS伪距单点定位性能对比研究

对GPS系统、北斗二号系统以及GPS/北斗组合系统伪距单点定位的关键技术进行研究,分析了3种导航系统的DOP值。单一系统随卫星高度角的增加,DOP值增大,定位精度下降。GPS伪距单点定位的精度达到2 m,北斗伪距单点定位的精度在5 m以内,GPS/北斗联合定位的精度和GPS相差不大。

基于北斗二代/气压高度表的优化算法研究

研究用高度表的气压高度信息对卫星进行实时改正问题,由于存在卫星星历误差、传播误差等因素影响,直接影响卫星导航系统定位精度和稳定性,单一的卫星导航系统难以满足航空用户的高度定位精度要求。针对北斗二代卫星导航系统和机载气压高度表测高误差的不同特性,提出了一种基于北斗二代/气压高度表组合导航系统的优化算法,并进行了计算机仿真。仿真结果表明,所设计的算法在改善高度定位精度及实用性方面都有很好的效果,并为北斗二代导航系统设计提供完善的科学依据。

北斗二代船用接收机精度分析

北斗二代卫星导航系统已有11颗北斗卫星在轨,可以提供亚太地区全天候24h定位、导航和授时服务。上海海事大学研发的北斗二代船用接收机具有北斗、GPS和北斗/GPS联合定位和导航的功能。通过使用等精度分析法,对北斗卫星导航系统星座,伪距单点定位精度数学模型和误差角度进行了分析,从可见卫星数、精度因子等方面全面分析了目前船用接收机的定位精度。实验结果表明,北斗二代船用接收机的定位精度可以满足区域船舶安全导航的需要。

北斗二代系统B1频段中频信号的生成方法

研究一种北斗二代卫星导航系统B1频段信号的生成方法,以实现B1频段下的北斗二代卫星信号。上述方法可以替代昂贵的硬件信号仿真器,为后期北斗二代软件接收机的研究提供可靠的信号源。在Simulink软件平台上生成包括测距码的产生,自行搭建QPSK模块实现调制,以及难点部分的导航电文、载波和强度可调的噪声信号的最后叠加等,最终拟合成所需信号。后期通过对生成信号的快速FFT捕获进行验证,结果表明生成的信号完全具有北斗二代B1频段QPSK调制信号的所有特征,同时信噪比可调,可以用于北斗二代的信号处理,为北斗老二代系统的设计提供了参考。

香港地区非差非组合PPP-RTK定位性能评估

为探究非差非组合(UDUC)PPP-RTK模型定位性能,基于香港地区连续运行参考网(CORS)数据进行分析研究。首先采用服务端PPP-RTK模型处理参考网观测数据,得到对应区域的卫星、大气产品;随后用户站基于网端产品进行解算,得到各历元的位置结果;最后将PPP-RTK解算结果与单基线电离层加权(IW)RTK模型和电离层浮点(IF)RTK模型处理结果进行比较分析。结果表明,在大气产品约束下,PPP-RTK模型的单历元解算结果能达到99%以上的模糊度固定成功率,固定解的平面精度、垂直精度分别优于1、4 cm;多历元解算(静态仿动态)在任意时间均能实现首历元固定模糊度,固定解的平面精度、垂直精度分别优于1、2 cm。在没有大气约束的条件下,PPP-RTK静态仿动态解算在2~5 min内实现模糊度首次固定。经过比较,UDUC PPP-RTK在定位精度、模糊度固定成功率、模糊度固定速度面均远优于单基线IW RTK和IF RTK模型,可实现全天候、可靠的、实时动态的高精度绝对定位,在国防建设、交通运输、精密农业等领域具有更加广泛的应用前景。

一种组合星座定位的导航终端设计

提出了一种组合星座定位的导航终端设计。使用DSP作为控制和数据处理核心,既可以实现北斗二代导航卫星系统(COMPASS)以及全球定位系统(GPS)的单星座定位,又可以实现COMPASS和GPS组合星座定位。由于能够同时利用COMPASS系统和GPS系统,可用卫星数目大大增加。同时,单星座定位算法和组合星座的定位技术的解决,使得导航终端的定位精度和导航的连续性都得到提高。

北斗二代在西部低密度铁路中的应用

考虑西部铁路线低密度、低成本、高可靠性等应用需求,研究了基于北斗二代卫星导航系统和惯性导航系统的组合定位技术,结合地图匹配技术,能够满足面向西部低密度铁路的列车连续无缝定位需求。当列车经过铁路沿线隧道与山区时,北斗卫星信号会因遮挡而失效,采用加速度计和陀螺仪构成的惯性导航系统进行参数短时推算,能够提供列车的运行姿态、速度与位置信息,解决短时间内因卫星信号失效导致列车无法定位的问题。研究了面向铁路直线线路和有岔区段的地图匹配技术,并结合轨道地图数据库进行了测试。设计并搭建了应用于西部低密度铁路的北斗二代卫星导航列车定位系统,在实验室单点静态定位和青藏铁路现场连续动态定位测试条件下,对系统的定位功能进行了测试和验证。试验结果表明:在单点静态定位条件下,定位误差平均为0.558m,在动态定位条件下,定位误差平均为0.258m;结合基于轨道地图数据库的地图匹配技术,列车运行轨迹点匹配正确率达98.6%,系统定位误差能够满足西部低密度铁路的全局定位需求。

BD观测数据仿真系统的设计与实现

基于北斗卫星定位系统的定位原理,对北斗卫星观测数据的生成进行研究,在此基础上,设计和实现Beidou(BD)观测数据仿真系统,该系统可根据已知测站的三维位置恢复得出该测站可接收的卫星信号并计算出星站之间的距离,并且可以模拟如卫星钟差、电离层延迟、对流层延迟等各种系统误差。

BDS-3精密单点定位时间传递综合性能分析

我国北斗三号卫星导航系统(BDS-3)的建设已基本完成,因而,充分利用当前BDS-3进行精密单点定位(PPP)的时间传递亟需深入研究.本文从两方面来充分研究BDS-3 PPP时间传递:1)北斗二号卫星导航系统(BDS-2)、BDS-3和BDS-2+BDS-3 PPP时间传递;2)钟模型约束的BDS-3 PPP时间传递.试验结果表明:相比BDS-2 PPP,BDS-3和BDS-2+BDS-3 PPP结果平滑残差的均方根(RMS)值可减少约为34.5%和38.23%,960 s的稳定度分别提高35.81%和37.75%;相比传统的白噪声(WN)模型,基于钟模型的BDS-3和BDS-2+BDS-3 PPP时间传递所得平滑残差RMS值分别减少65.17%和74.42%;频率稳定度最大可提高80%.