BDSBAS和WAAS增强定位性能评估

针对星基增强系统(SBAS)播发的单频增强服务电文一般仅用于增强单频定位的问题,提出一种使用单频增强电文增强双频定位的方法,推导利用单频增强信息增强单频和双频标准单点定位(SPP)的数学模型,并进一步分析北斗星基增强系统(BDSBAS)和广域增强系统(WAAS)增强性能,结果表明,使用BDSBAS和WAAS单频增强信息增强全球定位系统(GPS)L1C/A单频SPP时三维定位精度分别提升25%~50%、45%~70%,增强L1C/A+L2P双频SPP时三维定位精度分别提升10%~40%、10%~50%。

北斗三号全球导航卫星系统服务性能评估:定位导航授时、星基增强、精密单点定位、短报文通信与国际搜救

本文给出了北斗三号全球导航卫星系统定位导航授时、星基增强、精密单点定位、区域短报文通信、全球短报文通信和国际搜救共6类服务的测试评估方法,并利用实测数据对各类服务的核心指标进行了评估。结果表明,定位导航授时服务方面,空间信号测距误差0.23 m(RMS),空间信号可用性99.44%,空间信号连续性99.99%,PDOP可用性100%,B1C信号全球定位精度水平方向1.31 m、垂直方向2.13 m(95%),B1C信号全球定位可用性99.93%,B1C信号授时精度14.7 ns(95%);星基增强服务方面,定位精度水平方向1.03 m、垂直方向2.60 m(95%)、具有垂直引导能力的一类进近(APV-I)可用性100%;精密单点定位服务方面,定位精度水平方向0.17 m(95%)、垂直方向0.22 m(95%)、平均收敛时间9 min;区域短报文通信服务成功率99.6%,服务容量1530万次/h(上行)、935万次/h(下行);全球短报文通信服务成功率96.46%,服务容量40万次/h(上行)、21万次/h(下行);国际搜救服务方面,搜救信号接收成功率98.3%(发射功率37 dBm)。

低轨卫星导航增强系统半物理仿真平台设计

为提高低轨卫星导航的性能和收敛速度,设计了一款功能完善、实用性强的低轨卫星导航增强系统半物理仿真平台。首先,介绍了系统设计关键方法。其次,从卫星信号模拟模块设计、导航信号接收模块设计、射频信号捕获模块设计、射频信号跟踪模块设计4个方面,介绍了该物理仿真平台设计和构建。该低轨卫星导航增强系统半物理仿真平台具有收敛速度快、导航能力强等特点,满足预期设计标准和要求。

基于北斗卫星导航系统的高精度监测在石化行业的应用

提出了基于北斗地基增强站、监测流动站与高精度连续监测系统的联合应用,为石化行业提供高精度安全监测解决方案,实现全天候连续可靠的实时在线监测,通过石化某油库的实际应用结果,证明方案的可靠性和稳定性。

基于北斗三号星基增强系统的船舶定位应用研究

文章提出了一种广域导航定位增强技术,基于北斗三号星基增强系统(SBAS)的船舶定位技术,定位精度可达4m以内,可有效保证船舶在航行与靠泊过程中快速、精准的定位,提高了船舶航行应用服务的精度、连续性、可用性、完好性。对深入推广和完善海上北斗星基增强系统的应用具有重要意义。

基于北斗/GNSS星基PPP增强技术的农机自动导航驾驶系统

北斗/GNSS星基增强系统作为GNSS广域差分的一类,是卫星导航系统的重要组成部分,通过地球同步轨道卫星信号转发器,向地面用户接收机播发卫星轨道误差、卫星钟差、电离层延迟等多种改正数据,实现对原有卫星导航系统导航定位精度的提升。

分区综合改正:服务于北斗分米级星基增强系统的差分改正模型

针对分米级星基增强服务的需求,提出一种满足用户基于相位观测值进行单站定位的分区综合改正模型。该模型利用参考站网的观测数据,实时计算参考站对每颗卫星伪距和相位观测值的综合改正数,并将综合改正数按照分区的方式编排到广播电文并广播给用户使用。本文介绍了模型的原理,并分析了参数播发频度、用户站与分区中心距离等因素对用户定位的影响。建立基于分区综合改正数的星基增强数据处理系统,采用分布于中国不同区域的北斗观测站数据对系统性能进行评估。结果表明,双频用户动态定位平均10min内收敛至误差小于1m,平均平面精度能达到15cm,高程精度达到20cm。

北斗星基增强系统性能提升初步评估

介绍了北斗星基增强系统及广域差分改正数算法.采用10个测站6d的相位平滑伪距和相位观测数据,初步评估了北斗星基增强系统性能提升后的用户定位性能.结果表明:用户相位平滑伪距增强定位精度在东、北和天顶3个方向上分别达到0.3m、0.4m和0.8m,相对于普通导航平均三维提高了53%;基于精密单点定位技术的用户相位增强定位坐标平均在7min内收敛到1m以内,收敛之后水平坐标精度能达到0.1m,高程坐标精度能达到0.2m,两项指标都优于基于外部后处理精密轨道钟差的精密单点定位结果.

星基增强系统接收机中的导航比特同步设计与性能仿真

星基增强系统(SBAS)中导航电文速率为500符号/秒,针对其弱信号时找导航比特边界难的特点,提出了基于最大似然算法的比特同步算法,给出了在SBAS接收机中比特同步的应用公式和实现方法,并进一步创新性地设计了包含有软判决和多次判决的比特同步综合流程;最后在多种导航比特分布的情形下,对最大似然比特同步算法进行了不同载噪比下的性能仿真,确认了此算法在接收信号很弱时仍然有效。

国外卫星导航星基增强系统发展概况

单纯依靠卫星导航系统,哪怕是目前定位精度最高的GPS系统,也无法满足一些对定位精度要求比较高的应用需求,比如航空领域的飞机精密进近等。因此,针对这一需求,尤其是来自航空业的迫切需要,许多国家都发展了自己的卫星导航增强系统。

北斗单频星基增强服务性能初步评估

针对北斗单频星基增强服务(BDSBAS-B1C)实际服务性能指标尚不明确的问题,提出一种BDSBAS-B1C服务性能监测评估方法:开发一套BDSBAS-B1C服务性能分析软件;并结合2022年1—4月的观测数据对BDSBAS-B1C的覆盖范围、可用性、连续性、定位精度和完好性等服务性能关键指标进行初步评估。结果表明,BDSBAS-B1C的I类垂直引导进近服务可用性和连续性在中国内陆区域能够达到99.99%以上,而在中国边界区域会有所下降,水平定位精度约为1.1 m,高程定位精度约为2.1 m,较全球定位系统(GPS)标准定位提升了约46%和43%,评估期间没有发生误警、漏警事件。

江西昌九高速公路北斗卫星导航增强系统

江西新一代国家交通控制网和智慧公路示范工程,依托江西省昌九高速公路及江西省高速公路网发展和服务需求,以国家交通控制网为技术主线,以实现车道级运行管理应用和车辆级协同控制为目标。本文详细介绍了示范工程的重要组成部分:高速公路北斗卫星导航增强系统,包括系统构成、系统功能、建设方案、技术要求等。

北斗星基增强系统单频服务区域可用性评估

在研究美国广域增强系统(WAAS)与欧洲地球同步导航重叠系统(EGNOS)服务可用性评估方法的基础上,基于连续8天的实测数据对当前北斗星基增强系统(BDSBAS)单频服务一类垂直引导进近(APV-I)的区域可用性进行了初步评估。评估结果表明,受系统实际播发的卫星完好性参数有效性与电离层格网点(IGP)分布的限制,中国大陆APV-I 99%可用性覆盖率仅为49%,且在中国陆地边界和沿海地区性能迅速劣化;进一步仿真验证了在当前IGP均可用的条件下,APV-I 99%可用性理论最大覆盖率为96.22%,而在增加高纬度IGP后,覆盖率进一步提升为100%,可以解决中国高纬度地区可用性较差的问题。

星基增强系统导航电文及完好性信息研究

星基增强系统(SBAS)是全球导航卫星系统的重要组成部分,完好性信息是星基增强系统导航电文的主要内容之一。主要研究了全球星基增强系统的组成,星基增强系统的导航电文结构以及电文中播发的完好性信息。卫星可通过通信链路向用户发布星基增强系统导航电文,以实现改善用户定位精度和完好性服务等功能。

北斗卫星导航系统功率增强选星策略设计与性能分析

导航战中,卫星功率增强是提高战区卫星信号抗干扰能力的重要手段。以北斗二号(BDS-2)及北斗三号(BDS-3)星座为例,提出一种功率增强卫星选择方法。该方法利用卫星轨道预报信息,基于几何精度衰减因子(GDOP)阈值及功率增强卫星数量区间阈值信息,规划卫星功率增强选星策略。静态标准单点定位测试结果表明,该方法可减少功率增强卫星数量,并保证标准导航服务性能。

建设北斗星基增强系统精准服务“一带一路”

星基增强系统作为重要的导航基础设施,通过在导航频点播发类导航系统信号为相关国家及地区提供覆盖范围广、精度高的导航位置服务。"一带一路"战略规划的提出,对北斗高精度导航应用提出了强烈需求,建设北斗星基增强系统既是全面服务"一带一路"国家整体战略规划的需求,也是北斗国际化发展的内在需求。本文分析星基增强系统发展现状,提出基于北斗/GPS建设星基增强系统的构想。

北斗星基增强系统列车定位应用研究

从北斗卫星导航系统发展的新趋势出发,结合卫星导航系统在我国现有铁路系统的应用现状,模拟选取北京至拉萨铁路沿线20个测量参考点,进行定位精度的仿真测试;验证了北斗星基增强系统在列车定位应用的可行性,进而提出了将北斗星基增强系统应用于铁路系统,为星基增强系统在我国铁路系统中的应用提供了可行性方案。

北斗星基增强系统增强定位方法和效果研究

北斗星基增强系统BDSBAS通过地球同步轨道卫星实时播发导航卫星星历改正数等增强信息,提高用户全球导航卫星系统定位精度,提升服务水平,是北斗全球卫星导航系统的重要组成部分。根据相关标准协议文件研究了BDSBAS增强定位算法,并在自主研发的北斗星基增强系统监测接收机上设计实现了BDSBAS增强信号的接收,完成了单频和双频实时增强定位解算。实测结果表明:BDSBAS-B1C增强信号能有效提高GPSL1C/A的单频定位精度,相比于标准服务单频定位结果,水平和高程方向精度分别提升了45.18%和70.61%,提升后定位精度在1 m左右;BDSBAS-B2a增强信号能一定程度提高BDS B1C-B2a的双频无电离层组合定位精度,相比较于标准服务双频定位结果,水平和高程方向精度分别提升了6.15%和5.83%,提升后定位精度达到分米级。

卫星导航星基增强系统概述

本文介绍了当前主流的全球卫星导航系统,阐述了当今社会对高精度定位的需求,研究了近年来国外卫星导航星基增强系统的构成及其特点,并结合我国的卫星导航应用,对我国卫星导航星基增强系统的发展提出了一些看法。

北斗广域增强系统星钟和星历误差改正算法研究

区域北斗星基增强系统提供等效钟差改正数统一修正星历和钟差误差。随着系统的建设发展,新一代北斗星基增强系统将区分星历和钟差误差改正信息,以提高差分改正精度。由于北斗卫星混合星座设计及区域监测网的局限,星历和钟差误差的高精度分离计算面临着新的挑战。对北斗星基增强系统的星历和钟差改正算法进行了研究,分别采用动力学和运动学模式计算了卫星星历和钟差改正数,并基于北斗实测数据,对两种处理模式的差分改正精度进行了对比研究。试验结果表明,采用动力学和运动学差分方法,得到的双频伪距实时定位精度分别为1.76m和1.78m,定位精度与WAAS及EGNOS相当。利用运动学和动力学差分改正数后均可得到分米级的精密单点定位(precise point position,PPP)结果,其中采用动力学广域差分改正数,收敛后定位精度可达到15cm;采用运动学广域差分改正数,收敛后定位精度可达45cm。