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。

北斗二号卫星导航系统PVT计算优化设计

以北斗卫星导航系统为应用背景,着重研究了北斗二号导航接收机的PVT解算过程,在保证定位结果精度的前提下,提高PVT解算速度、增加系统稳定性的优化设计方法,该方法针对PVT解算中的卫星位置速度计算和伪距修正两个运算模块进行了处理,先降低了计算的频率,再使用其他方法获取结果的近似值.并实际使用接收机对优化方法进行了实际测试与数据分析,证明了方法的可行性.

北斗二号卫星导航系统在直升机编队系统中的应用

简要介绍了北斗二号卫星系统,从直升机编队系统的特点和直升机编队系统设计两个方面对北斗二号卫星导航系统在直升机编队系统中的应用进行分析与探讨,最后分析了北斗二号卫星导航系统在直升机编队系统中应用的未来发展方向.

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。

双星定位法与北斗1号卫星导航系统

简要介绍了基于双星定位法的北斗 1号卫星导航系统的原理。

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。

用于“北斗二号”导航系统的低噪声放大器设计

基于0.5μm InGaAs pHEMT工艺,设计了一款应用于"北斗二号"导航系统的共源共栅低噪声放大器,其工作频率为1 575.42MHz。该设计采用具有源端电感负反馈的电路结构,实现良好的输入匹配和反向隔离性能。输出端采用T-型匹配,支持大功率信号传输。测试结果表明,该低噪声放大器的增益S21为17.9dB,噪声系数NF为0.92dB,输入反射系数S11和输出反射系数S22分别为-9.9dB和-10.9dB,在2.85V电压下,功耗为22mW,且芯片面积仅为0.46mm2,满足北斗导航系统要求。

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Ⅱ卫星导航系统星座仿真分析研究

针对北斗Ⅱ卫星导航星座中卫星位置不确定问题,改进并完善了正在筹建中的北斗Ⅱ卫星导航星座布局,在此基础上仿真分析了我国区域性导航系统以及北斗Ⅱ卫星导航星座的多星覆盖、位置精度衰减因子(position dilution of preci-sion,PDOP),给出了覆盖性能、导航定位精度等导航星座系统性能。仿真结果表明,北斗Ⅱ卫星导航系统多星覆盖及PDOP性能相对优于GPS导航星座,尤其适用于我国及周边地区。通过对不同最低仰角下北斗II导航星座及GPS星座多星覆盖变化分析,确定了各星座多星覆盖与仰角的关系以及变化特征,为北斗II导航系统组建工作以及应用终端设计提供了依据。

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。

北斗二号卫星系统创新成果及展望

北斗二号卫星导航系统是我国首个面向大众服务的空间基础设施,卫星系统是其中的关键组成部分,研究和总结其关键技术成果对于我国后续卫星导航系统建设具有重要意义。文章概述了我国卫星导航系统建设历程和主要贡献,论述了北斗二号工程特点和卫星系统的创新成果,重点介绍了以混合卫星星座、卫星平台技术、多频段多业务载荷兼容、星载核心产品设计为代表的一批技术成果,总结了北斗二号卫星开展的可靠性专项工作,简要说明了组批生产和高密度测试的经验。最后展望了下一代北斗卫星导航系统的技术发展,将全面提升系统的服务性能和自主运行能力,积极拓展特色服务,以成为国家综合定位、导航与授时(PNT)系统的核心组成部分。

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。

北斗卫星导航系统发展综述

在系统回顾"北斗一号"卫星导航系统工作原理、性能指标和存在不足的基础上,结合国内外建设卫星导航系统的经验教训,从健康高效运营角度出发,对"北斗二号"卫星导航系统的建设提出了几点建议。

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。