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。

可重构智能超表面在卫星导航系统中的应用展望

高中低轨复杂大型星座是下一代全球卫星导航系统(GNSS)的发展方向,尤其是低轨卫星的大量部署,对卫星段和地面段的波束扫描天线在成本、重量及功耗等方面提出了更高要求,传统的电扫相控阵天线和机械扫描天线均无法较好地满足需求。近些年,可重构智能超表面(RIS)因其可低成本、低功耗地控制波束传播方向而被极大关注,并在下一代移动通信中被视为能够提升网络容量和覆盖范围的主要关键技术之一,利用RIS来解决卫星导航系统中的天线问题具有较大的潜力,但同时也面临诸多挑战。基于下一代卫星导航系统的发展需求,本文简要介绍了RIS的基本原理及目前的发展现状,重点分析了RIS在卫星导航系统中的应用前景,并提出了需要解决的核心关键技术。

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。

北斗卫星导航系统在气象行业的应用

北斗卫星导航系统在气象行业应用广泛,北斗三号正式对外提供服务更是为GNSS气象学发展带来了新契机。随着北斗系统的建设,GNSS在气象行业的应用逐步国产自主化,业务安全性和行业智能化水平得到显著提升,在行业内已经向北斗体制转变。本文介绍了北斗系统在高空气象探测、水汽电离层气象探测、反射信号遥感探测和气象信息传输等领域的应用。随着北斗GNSS的不断完善和发展,以及更加先进的接收机研发与更新,北斗系统在气象行业的创新应用将继续为构建实时无缝隙的全球三维立体气象要素场作出贡献。

北斗卫星导航系统国际化应用总体策略研究

推动北斗卫星导航系统(北斗系统)实现国际化应用,是发挥北斗系统全球公共服务基础设施作用,让北斗系统更好地服务全球、造福人类的必由之路。本文在分析美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧洲伽利略卫星导航系统(GALILEO)国际化应用策略的基础上,结合北斗系统国际化应用的现状和形势,提出了北斗系统国际化应用的基本策略。研究建议,北斗系统国际化应用应当遵循跨越式发展的应用路径,采取构筑信心、多元化发展、融合协同、政企联动、塑造国际环境的五大应用方式;在应用区位的选择上,以亚太市场为首要发展区域,以“一带一路”沿线国家和地区为重点应用区域,兼顾欧美市场和具有发展潜力的非洲和中东地区市场等,向全球市场辐射;经过第一阶段的改革适应、加速前进,第二阶段的扩大市场、全速前进,第三阶段的全球应用,逐步实现北斗系统国际化应用。

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。

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。

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。

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。

北斗卫星导航系统首颗地球静止轨道卫星发射成功 我国2020年前建成全球卫星导航系统

2009年4月15日零点16分，春夜中的中华大地一片静谧。长征三号丙运载火箭托举着北斗卫星导航系统首颗地球静止轨道卫星从大凉山深处腾空而起，在我国东南地区上空划出了一道美丽的轨迹。约26分钟后，星箭分离，卫星进入太平洋上空近地点约200千米、远地点约3．6万千米、倾角20．5度的轨道。北斗卫星导航系统建设是我国正在开展的16个重大科技专项之一，

全球卫星导航系统课程实践教学研究

针对全球卫星导航系统课程教学过程中系统性理论知识点较多的特点,对该课程实践教学问题进行了探讨。提出了利用GNSS模拟器加强全球卫星导航系统课程实践教学的方法和具体应用。通过GNSS模拟器仿真全球卫星导航系统的工作场景,验证该课程理论教学所学知识,提高学生的学习兴趣,加深其对课程理论知识的理解和掌握。

全球卫星导航系统数字中频信号再量化方法

GNSS抗干扰技术需要采用高位A/D量化,而现有接收机往往采用低位A/D量化,即在抗干扰前后采用不同A/D量化位数。为了不改变GNSS接收机的现有结构,因此需要研究如何将高位量化数字信号转换为低位量化数字信号。针对传统直接截取法带来信噪比损耗的问题,提出了一种基于自适应门限的GNSS数字中频信号再量化方法,该方法通过转换后低位信号的最佳概率分布即高斯分布不断调整再量化门限值,根据该门限值对高位数字信号进行再量化。理论分析并仿真比较了传统截取法和新方法再量化损耗,结果表明新方法具有更小的再量化损耗,并且针对提出的再量化方法对卫星信号进行捕获仿真,证明了该方法真实可行。

兼容“北斗”的差分全球卫星导航系统台站应用前景探讨

随着“北斗”导航卫星的陆续升空，我国拥有自主知识产权的“北斗”卫星导航系统（以下简称“北斗”）正在蓬勃发展，建设可兼容“北斗”的无线电指向标一差分全球卫星导航系统（RBN—DGNSS）台站成为克服美国“全球定位系统”（GPS）局限性和风险性的最佳解决方法。

全球卫星导航系统的最新动向与发展趋势

世界主要大国纷纷建设自己的卫星导航系统,将其作为国家基础建设设施,形成GPS、GLONASS、Galileo和Compass既竞争又互补的局面。时间进度对于已建和在建的四大全球导航卫星系统(GNSS)是个重大考验,尤其是对于在建的Galileo和Compass;系统的稳定性、可靠性和高性能,是各大系统竞争力和不被边缘化的基础,也是其社会与经济效益的试金石;兼容和互操作技术则是掌握市场主动权和全球化的瓶颈与壁垒。2010年将是四大全球系统真正开始竞争、角逐、斗智斗勇和合作共赢的实际行动年,GNSS发展走向如何,人们将拭目以待!

干扰全球卫星导航系统行为的国际法适用问题探析

干扰全球卫星导航系统(GNSS),是大国间开展外空安全博弈的手段之一。国际社会关于干扰GNSS行为违法性的讨论刚刚开始,尚存较大争议。技术领先的国家,其对于GNSS干扰的防御、取证、核查能力都较强,就会倾向于一个认定干扰GNSS违法性的低门槛,从而为采取反措施或开展舆论战提供借口,这并不利于维系外空战略均衡。国际法并没有明文禁止干扰GNSS的行为,国际电信法、国际空间法的相关规定对界定其违法性虽然具有重要意义,但并不能得出干扰GNSS行为必然违法的结论。判断一个干扰GNSS的行为是否违反国际法,应当综合考量该行为与军事对抗关联度、“民为军用”的透明度、遵守相关限制的程度等要素。无论是对既有法(Lex Lata)的解释还是对应有法(Lex Ferenda)的设计,都应对外空军事对抗中的干扰行为适当包容。

北斗卫星导航系统和全球卫星通信系统

自古以来,北斗星就被赋予指引方向、分辨四季,中国人对北斗星有着熟悉而亲切的认知。北斗星由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成,古代汉族人民把这七星联系起来想象成为古代舀酒的斗形;北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间,出现于天空不同的方位,古人可以根据不同季节来分辨由摇光、开阳、玉衡、天权四星组成的斗柄所指方向:春,斗柄东指;夏,斗柄南指;秋,斗柄西指;冬,斗柄北指。

全球卫星导航系统的应用与研究

本文介绍了全球卫星导航系统(GNSS),包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO和我国的北斗星卫星导航系统,并介绍了全球卫星导航系统的用途及今后的发展和未来。

北斗全球卫星导航系统及其船舶应用

北斗全球卫星导航系统是我国自主研发、自行建设和管理的全球卫星导航系统,自我国于2012年12月宣布在亚太地区正式提供区域服务后,北斗卫星导航产品已经在交通、渔业、农业等领域大量应用,其导航性能业已被广泛验证。因此,在内河航运和海洋航运领域应用北斗系统提供导航服务的条件日趋成熟。

北斗全球卫星导航系统的后处理动态PPP性能分析

随着北斗卫星导航系统(BDS)的不断发展,为中国及全球的高精度精密单点定位(PPP)提供了可能,成为众多学者关注的热点。本文利用国际多模GNSS试验工程(MGEX)数据中心提供的2021年1月1日至5日的JFNG站、FTNA站、LHAZ站共3个IGS站的观测文件,以及相应的精密星历和钟差产品,进行了BDS和全球卫星导航系统(GPS)动态PPP的数据解算,从可见卫星数、精度衰减因子(DOP)值、收敛时间和定位精度方向进行了综合比较与分析。结果表明,在全球范围内,BDS的可见卫星数不及GPS,GPS的可见卫星数较多,分布也较为均匀;GPS的DOP值较为稳定,BDS的DOP值出现小幅波动;在收敛时间方面,BDS相比于GPS略微逊色,其X、Y、Z方向的收敛时间以及总体的收敛时间都不及GPS;在定位精度方面,二者均可以提供厘米级的定位精度,偶尔会出现分米级的偏差。随着BDS的精密星历和钟差产品的不断完善,定其位精度将会有一定的提高。