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。

2022年外军定位导航与授时领域发展综述

以美国为首的世界军事大国仍以提升对抗环境下的弹性定位导航授时能力作为发展目标。在系统和技术发展方面,持续推进导航卫星的升级换代和卫星导航新技术的验证,发展卫星导航拒止环境下的其他可替代PNT技术,并探索研究装备技术。在装备部署和运用方面,基于多导航源融合应用进入装备试装和能力验证。

不依赖卫星的定位导航与授时体系研究

定位导航与授时(positioning,navigation and timing,PNT)体系是支撑人类社会发展的基础设施。当前以卫星为核心的天基PNT应用广泛,但在卫星拒止环境下面临严峻挑战。通过总结天基PNT在国民经济发展与国防建设中的重大作用,分析天基PNT的脆弱性与依赖风险,明确了对不依赖卫星的PNT体系的迫切需求。提出了不依赖卫星的PNT体系概念与特征,即以“惯导+时钟”为核心增强基础PNT能力,利用外源传感器多源融合提高精度保持能力,在卫星拒止条件下为用户提供可承载的高性能PNT服务。基于现有技术基础重点发展微小型、高精度、低成本惯导技术,微时钟技术以及智能融合技术是有效途径,能够实现不依赖卫星的PNT覆盖性、精确性与可承载性的全面提升。

美国《弹性定位导航授时参考架构》报告解读

卫星导航系统作为当代人类社会使用最广泛、最便捷、最有效的高精度、高实时、高可靠定位、导航和授时手段,自问世以来深刻改变了人类社会的生产生活方式,颠覆了军事领域的战争形态和作战样式。目前,全球有四大全球导航卫星系统(GNSS),即美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲“伽利略”和中国“北斗”,为全球用户提供定位、导航与授时(PNT)服务,广泛应用于现代社会的诸多领域,对于保障电网、通信基础设施、交通、精准农业、金融服务和应急服务等关键基础设施的可靠运行至关重要。

2020年第三届中国定位导航与授时(CPNT)学术交流会征文通知

中国航天第四科技情报信息网、中国宇航学会导航与控制专业委员会联合主办“2020年第三届中国定位导航与授时学术交流会”,会议由北京自动化控制设备研究所承办,拟于2020年10月召开。现诚邀导航与控制、定位与授时相关领域的科研人员撰稿,并届时莅临会议,现将相关事宜通知如下:一、征文内容征文范围重点包括但不限于以下领域:1.导航定位与授时体系研究,如天基/地基PNT、通信网络辅助PNT、多传感器辅助PNT,自主PNT体系应用需求及其研究现状、发展趋势分析等。

2018年定位导航与授时(PNT)技术学术交流会征文通知

由北京自动化控制设备研究所主办的'2018年中国航天自动驾驶仪与控制情报网(中国航天第四专业信息网)学术交流会'拟于2018年第四季度召开,现面向国内征集会议学术论文。一、征文内容1.导航定位与授时体系研究,如天基/地基PNT、通信网络辅助PNT、多传感器辅助PNT,自主PNT体系应用需求及其研究现状、发展趋势分析等;2.微PNT术,如微惯性器件技术、时钟技术、微系统集成技术、微系统测试与评估技术等;3.导航定位技术,如惯性导航、卫星导航、天文导航、地磁导航、重力导航、景象匹配、地形匹配。

2018年定位导航与授时(PNT)技术学术交流会征文通知

由北京自动化控制设备研究所主办的'2018年中国航天自动驾驶仪与控制情报网(中国航天第四专业信息网)学术交流会'拟于2018年第四季度召开,现面向国内征集会议学术论文。一、征文内容1.导航定位与授时体系研究,如天基/地基PNT、通信网络辅助PNT、多传感器辅助PNT,自主PNT体系应用需求及其研究现状、发展趋势分析等;2.微PNT术,如微惯性器件技术、时钟技术、微系统集成技术、微系统测试与评估技术等;3.导航定位技术,如惯性导航、卫星导航、天文导航、地磁导航、重力导航、景象匹配、地形匹配、仿生导航等;

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)。

2018年定位导航与授时(PNT)技术学术交流会征文通知

由北京自动化控制设备研究所主办的“2018年中国航天自动驾驶仪与控制情报网（中国航天第四专业信息网）学术交流会”拟于2018年第四季度召开，现面向国内征集会议学术论文。

2019年第二届中国定位导航与授时(CPNT)学术交流会征文通知

中国航天第四专业信息网、中国宇航学会无人飞行器分会导航与控制专业委员会联合主办"2019年第二届中国定位导航与授时技术学术交流会",会议由北京自动化控制设备研究所承办,拟于2019年第三季度召开。现诚邀导航与控制、定位与授时相关领域的科研人员撰稿,并届时在临会议,现将相关事宜通知如下.

2019年第二届中国定位导航与授时(CPNT)学术交流会征文通知

由中国航天第四专业信息网、中国宇航学会无人飞行器分会导航与控制专业委员会联合主办,北京自动化控制设备研究所承办的“2019 年第二届中国定位导航与授时技术学术交流会”,拟于2019年8月上旬召开。现诚邀导航与控制、定位与授时相关领域的科研人员撰稿,并届时莅临会议,现将相关事宜通知如下:一、征文内容征文范围重点包括但不限于以下领域: 1.导航定位与授时体系研究,如天基/地基PNT、通信网络辅助PNT、多传感器辅助PNT,自主PNT体系应用需求及其研究现状、发展趋势分析等;2.微PNT技术,如微惯性器件技术、时钟技术、微系统集成技术、微系统测试与评估技术等.

像新鲜空气一样宝贵——浅析美国国家定位导航授时(PNT)体系结构

为解决目前导航手段众多但缺乏一体化定位导航授时（PNT）体系结构指导的问题，美国国防部和运输部于2006年联合发起了一项国家PNT体系结构研究。在30多个军民商用户部门和政府机构的大力支撑下，2008年9月，美国国家安全航天办公室发布了《国家定位导航授时（PNT）体系结构研究最终报告》。该项目研究的目的是“制定一个全面的国家层面的PNT体系结构，到2025年左右提供更有效和更高效的PNT能力，并为现存的各种PNT系统和服务探索一条渐进的发展道路”。

基于海上数字广播(NAVDAT)技术的海上定位、导航和授时(PNT)优化性研究

海上定位、导航和授时(PNT)的可靠性是海上船舶安全航行的重要保证,其卫星和陆基技术是国际海事领域内各国重要的技术竞争点。在卫星方面,我国的北斗卫星系统已在PNT体系中开始发挥作用,而陆基方面的技术研究还相对匮乏。本文通过对海上数字广播(NAVDAT)这一未来海事领域中重要技术的拓展研究,提出了一种陆基PNT服务方式,有效优化现有PNT系统,同时可凭借我国在NAVDAT技术研究上的主导性国际地位,有力维护我国海域上的安全和权益。

美国国家定位导航授时体系结构转型计划概况

简要介绍了美国国家定位导航授时体系结构实施计划的转型任务选择原则、转型路线图及相关任务、计划执行思路,及其在推进美国定位导航授时行业实现更强大的未来"目标定位导航授时体系结构"所起的作用。重点分析了美国国家PNT体系结构实施计划中的未来PNT技术发展方向与重点,为我国相关PNT技术发展提供参考。

基于体系结构的定位导航授时系统鲁棒性设计研究

介绍和分析了美国基于国家定位导航授时体系结构的"多现象学"和"导航与通信的协作"支撑要素,集多种导航手段与资源,包括应对空间环境造成的自然干扰的监测预报预警系统实现定位导航授时系统更好的可用性和鲁棒性,为我国未来定位导航授时系统设计提供参考。

建立我国陆基定位、导航、授时系统研究

本文阐述了以我国罗兰C系统为基础，建立我国陆基定位、导航、授时系统（PNT）作为COMPASSPNT系统备份的可行性，提出了建立陆基PNT系统的方案。

美国国家星基定位、导航与授时概况

2004年，美国公布了名为《美国国家星基定位、导航与授时（PNT）政策》的文件，用以取代1996年美国总统发布的关于美国“全球定位系统”（GPS）政策的决定，采用PNT取代GPS。美国在明确PNT范畴（包括GPS和利用星基技术提供更好PNT服务的所有系统，如由美国交通部维护的各种增强系统）的同时，还从国家PNT战略的高度赋予GPS系统国家战略使命，将GPS的重要性提升到了国家基础设施的高度。

2021版《美国天基定位、导航与授时政策》解读

2021年1月15日,在卸任前5天,美国总统罗纳德·特朗普发布了《航天政策7号令》(SPD-7),即2021版《美国天基定位、导航与授时政策》(简称2021版《政策》)。该政策取代了2004版《美国天基定位、导航与授时政策》(简称2004版《政策》),将对美国天基定位、导航与授时(PNT)系统,国家PNT体系,以及PNT关键技术、能力等的发展产生重大影响。

美国定位、导航与授时体系浅析

位置和时间是人类赖以生存、发展的最重要的基础性信息。可以说人类文明的发展史始终伴随着一部定位、导航与授时（PNT）技术的发展史。

面向综合定位导航授时系统的天地基脉冲星时间研究

中国综合定位导航授时(positioning navigation timing,PNT)体系是以北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)为核心的多源信息融合系统,高精度的毫秒脉冲星计时能够增强BDS时间基准的长期稳定性,并能维持未来深空用户的时间基准.本文提出了一种改善BDS时间基准长期稳定性的脉冲星时地面服务系统,概述了该系统的初步设计与功能,同时研究了天地基脉冲星时建立方法,利用3颗毫秒脉冲星的国际脉冲星计时阵(international pulsar timing array,IPTA)地面射电、“中子星内部成分探测器”(neutron star interior composition explorer,NICER)空间X射线计时数据以及500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope,FAST)模拟数据,分析了天地基脉冲星时的稳定性.研究结果表明,基于IPTA数据的PSR J0437-4715地基脉冲星时的年稳定度为3.30×10^(-14),10年的稳定度为1.23×10^(-15).脉冲星红噪声会降低脉冲星时稳定性,PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为6.51×10^(-12).同时研究发现脉冲到达时间(time of arrival,TOA)的精度是制约天基脉冲星时稳定性的重要因素,基于NICER空间X射线计时数据的PSR J1824-2452A天基脉冲星时年稳定度为1.36×10^(-13).最后模拟分析了FAST将来对脉冲星时的贡献,在不考虑红噪声的影响下,基于FAST的PSR J1939+2134地基脉冲星时的年稳定度为2.55×10^(-15),10年稳定度为1.39×10^(-16),20年稳定度为5.08×10^(-17),显示了FAST强大的脉冲星观测能力.FAST计时观测将有力地提升中国地基脉冲星时系统建设水平,也能增强中国综合PNT系统时间基准的长期稳定性.