北斗导航星座现状仿真分析与定量评估

北斗卫星导航系统是我国的重要基础设施建设项目之一.随着北斗三号系统建设进入收尾阶段,对当前北斗卫星导航系统的阶段性导航性能状况,许多导航用户依然十分关注.针对截至2019年5月已经在轨运行的北斗导航星座,利用卫星工具包软件(Satellite Tool Kits,STK)开展了北斗导航星座现状仿真分析与定量计算.选取国内有地理位置代表性的测站作为考察对象,给出了这些区域的北斗导航性能的仿真结果,同时以700 km高度的低地球轨道太阳同步卫星所在区域为考察对象,给出了高动态移动用户情况下北斗导航性能的仿真结果.仿真结果表明:在中国境内,当前北斗系统已经可以提供优于10 m的定位服务,具备为国家安全活动保障提供高精度的位置信息服务能力,当前北斗导航系统可以满足空间科学先导专项飞行器对导航位置的精度需求,仿真结果可供北斗导航系统开展全面测试提供数据参考.

基于STK的卫星信号仿真在复杂环境GNSS滑坡监测中的应用

为更加有效地控制GNSS监测关键环节,提高GNSS自动化监测效率和监测精度,实现滑坡灾害的有效监测,提出一种基于卫星仿真工具包(STK)的GNSS监测站分析技术,对研究区内GNSS卫星定位性能进行分析。基于STK卫星轨道预报数据建立北斗卫星导航星座,用来模拟GNSS监测过程中的卫星运动轨迹和定位信号传输过程,使用无人机获取高精度数字高程模型用以模拟真实的地形变化,并建立一套GNSS监测设备部署方法。选取某滑坡区进行工程验证,通过该技术分析全天GNSS卫星覆盖时段和时长信息,其中MEO卫星的平均监测时长5.92 h、IGSO卫星的平均监测时长16.87h,可以满足实验区全时段有效监测;重点计算实验区各点EDOP、NDOP、VDOP及PDOP值并绘制导航精度分布,研究区内PDOP值在0.8915~0.8955之间,定位精度理想,通过精度分布可以确定103°19′E,36°6′N处定位精度最优。工程验证表明,提出的GNSS监测站分析技术可以有效获得研究区不同区域的GNSS导航卫星定位精度,为复杂环境下监测站的精细化部署提供科学参考。