基于视向矢量修正的铱星机会信号多普勒差分定位技术

低地球轨道(LEO)卫星机会信号定位技术是全球导航卫星系统(GNSS)的有效补充和备份定位手段。LEO卫星机会信号定位误差主要因素是具有时空相关性的卫星星历和星钟误差,差分定位方法虽然可以有效降低该误差,但LEO卫星轨道较低使长基线定位误差仍然较大。针对这一问题,提出基于视向矢量修正的多普勒差分定位算法。通过仿真试验验证了在长基线情况下所提算法的定位精度明显优于基本算法,同时利用实际铱星信号多普勒差分定位试验验证了所提算法的有效性。

面向飞行器自主导航的铱星/星链星座覆盖性及可见性分析

针对低轨星座机会信号导航中单星座构型和可见星数无法同时满足高精度、高可用性的难题,基于铱星、星链轨道参数,建立了单星座和混合星座模型,探究了各个星座覆盖重数、覆盖率及飞行器对上述星座的可见性。研究结果表明:飞行器可见星数随飞行高度增加而减少,随飞行器最小观测仰角增大而减少,星链和铱星的融合可显著增加纬度60°以上区域可见星数。铱星对全球不同纬度、不同时间具有100%全覆盖;星链目前覆盖区域向两极拓展,对全球覆盖重数最大为56,最小为0,未实现全球不同纬度、全时段100%的覆盖率,但中国区域星链覆盖率均优于美国区域。星链和铱星的混合星座使全球覆盖重数优于10,不同纬度、不同时间覆盖率达到100%,显著优于单星座。

基于GSM的铱星通信系统

基于GSM的铱星通信系统正越来越多地被海上通信用户使用,此文对铱星通信系统的系统结构、网络结构、铱星星座的交联结构、无线电信道的分配、铱星传输模式,以及铱星通信系统的通信路由等进行了介绍,并分析和展望了铱星通信系统对保障海上通信的优势和存在的问题。

基于铱星通信技术的地面森林管护系统研究

采用铱星SBD卫星通信业务,基于支持向量机算法,设计了一套专门服务于林业部门的信息采集、数据分析及林火识别的森林管护系统,实现了CO浓度、CO2浓度、烟雾浓度、空气温湿度的自动采集与林区无死角实时远距离无线传输,在10 m范围内可有效识别森林火灾发生的可能性。采集终端硬件基于STM32处理器、铱星Q9602模块、LTC2950-1开关机控制、DS2781电源管理以及两级降压结构,软件在自动模式及手动模式下均可实现数据的实时采集与远程传输,并在远程服务器上进行数据分析与林火发生可能性识别。经实验验证:系统可实时采集5种微环境参数,卫星传输成功率为100%,10 m范围内林火正确识别率为80%左右。2014年开始,系统在内蒙古自治区呼伦贝尔市海拉尔区林区的森林管护工作中得到应用测试。

基于PC104工控机／GPS／铱星通信的海洋监测系统

以大浮标为搭载，建立以PC104工控机为控制核心的远洋立体监控平台，此平台通过串口时分通信方式对监测设备进行通信与控制，通过GPS接收机授时进行同步数据采集，监测数据以RINEX格式进行存档与压缩，以基于检错重发、断点续传机制的铱星通信方式上传监测数据和下载遥控指令；实验证明，本系统性能稳定，通信效率高，适用于远洋资源和环境的遥测遥控。

基于铱星机会信号的定位技术

全球导航卫星系统(GNSS)到达地球表面的信号弱,易受干扰,并且需要投入大量的基础设施,而机会信号可有效弥补这方面的不足。针对目前陆基机会信号(广播、数字电视和移动基站等)存在的覆盖性、可用性限制,提出了利用铱星系统实现天基机会信号定位。通过对铱星信号的通信体制进行深入研究,建立了瞬时多普勒定位数学模型,提出了利用铱星信号的单音信号获取多普勒频率信息,并结合轨道预测模型计算的卫星轨道信息实现铱星定位的方法。实测数据验证结果表明,利用实际铱星信号能够实现精度优于200 m的定位。研究成果对基于机会信号的定位技术的理论研究及应用具有参考意义。

基于铱星通信技术的土壤墒情远程监测网络研究

为了实现野外偏远、无GPRS信号地区土壤墒情、温度及降雨量的远程无线实时监测,设计了一套由土壤墒情及相关影响信息实时采集系统、铱星通信以及互联网技术构成的'物联网'架构式土壤墒情实时监测系统,围绕铱星SBD(Short burst data)终端模块9602开发了具有独立知识产权的数据采集系统。该系统实现了智能化、网络化的土壤墒情实时监测,以及历史数据的查询、下载,根据设定阈值进行短信报警、传感器和通信故障报警等功能。该系统自2011年8月在山东省、北京市等地运行以来,可以安全、稳定、可靠地获取监测土壤含水率、温度及降雨量信息。通过试验可知铱星通信在空旷地带成功率为97.2%,单个节点通信费用为每月200元(12 000字节),达到了对土壤墒情、温度和降雨量变化规律进行长期监测的目的。

铱星数据通信在海洋资料浮标上的应用

针对大型海洋资料浮标大数据量传输的要求,在浮标上采用铱星电话数据通信系统传输实时水文气象数据。该系统采用PHILIPS单片机控制,通过铱星电话实时将数据传输到岸站固定电话,并通过计算机存储和打印。系统运行结果表明,该数据通信系统可靠性高,通讯费用低,数据接收率达到99%。

基于铱星增强的GPS系统RAIM性能

为评估基于低轨卫星增强的导航系统RAIM性能,建立了基于铱星增强的GPS(以下简称为iGPS)系统的伪距观测方程,估算出该系统用户距离均方根误差,并在此基础上分析了该系统RAIM性能。结果表明,铱星的增强不仅可以显著改善系统GDOP及HDOP值,而且显著提高了故障检测和识别概率,可检测的最小故障偏差从20m降到10m,可完全检测的最小故障偏差从80m降到40m,可识别及可完全识别的最小故障偏差也得到明显降低,为基于低轨卫星的导航增强系统设计提供了参考。

基于铱星系统的信标机设计

通过对当前信标机应用范围和发展状况研究,提出了一种基于铱星网络传输系统的信标机设计解决方案,系统采用GPS导航芯片MAX6Q和外置共形微带天线组成GPS接收模块进行GPS信息接收和处理,并采用C8051单片机作为信号控制和转发单元,对GPS信息进行判断和提取;提取的有效信息通过串口传送给铱星透传电台9602并经铱星通信网络发送到自己设定的邮箱或者指定IP地址的服务器;该系统适用于野外一般测量试验中实验目标的搜寻。

基于铱星的浮标远程监测与数据传输系统

针对海洋定点垂直剖面监测系统,设计并实现了一种基于铱星的浮标远程监测与数据传输系统。它主要由带有WINCE5.0操作系统的AT91SAM9G20主控板和铱星通信终端组成。为了降低系统功耗以达到长期无人值守监测要求,采用基于STC12C5A60S2的浮标状态监测板代替主控板监测浮标、锚灯和电池的状态。三者通过串口通信实现数据的传输。

铱星系统的竞争优势与四维空间特点

现代电信系统的基本要求之一，就是要具有强大的市场竞争力。铱星系统的发展体现了选定正确的核概念，并且在性能维、经济维、时间维和发展维所构成的四维要求空间中，为系统寻求竞争优势的现代人工系统设计思想。

技术创新与市场营销──美国铱星公司和ICO公司失误的启示

技术并非越新越好，脱离市场需求，漠视竞争环境，技术创新也会导致失败。

基于铱星/INS组合定位技术在船舶中的应用研究

GNSS拒止环境下惯性/GNSS组合导航系统的性能会严重恶化,通过利用并提取机会信号中的有用观测量,可以实现机会信号和惯性系统的联合动态定位。提出了利用铱星/INS组合定位技术实现船舶的动态定位。首先深入研究了铱星的信号体制,建立了利用铱星瞬时多普勒频移进行定位的算法模型;然后,提出了利用基于扩展卡尔曼滤波(EKF)技术的铱星机会信号与INS组合定位算法;最后,通过船舶航行实测数据对所提算法进行了试验验证。结果表明,提出的利用铱星机会信号和INS组合定位方法可以有效改善无GNSS信号条件下的INS定位精度,在GNSS信号拒止环境下解决了船舶定位问题,具有重要的研究意义和实用价值。

铱星系统的创新过程及其经验分析

以往的创新研究是忽略创新失败的范式。但是,反者道之动,研究失败无疑是理解成功、迈向成功的重要思想进路。文章尝试呈现著名的"铱星卫星通信系统"创新过程的关键环节,分析这次创新的失败原因,进而以创新失败案例研究的视角反观创新的内涵,为我国加强自主创新实践和建设创新型国家提供反面的经验支撑和政策建议。

基于铱星模块的野外呼救系统的设计

设计了一种基于铱星模块的野外呼救系统,其通过GPS模块从卫星获取位置、时间及卫星在线情况等相关信息并显示在液晶屏上,通过铱星模块SBD9602将这些信息上传至控制中心,也可通过SBD9602模块接收控制中心下发的命令并显示。当危险情况发生时,启动报警按键立即向控制中心上传当前的位置信息,控制中心根据接收的位置信息在Google Earth上定位显示,系统能够存储历史信息记录。

铱星通信在水污染实时监测中的应用

为了实时监测偏远地区的水污染情况,采用了铱星通信解决常规无线通信方式的功耗高,存在通信盲区等问题。围绕应用铱星SBD终端模块9602传输数据时存在的问题,给出了铱星SBD传输子系统相应的软硬件设计方案。该传输子系统已应用于将偏远地区水污染监测数据传输至本地监控中心,满足水质数据采集、监测的实际应用需要,具有性能稳定、通信效率高、通信费用低等特点。

陨落的铱星带给我国高新技术投资的思考

美国铱星公司耗巨资、花近十年时间建立的卫星通信系统在正式商业运营不到十个月就不得不宣布破产倒闭。铱星公司的失败形象地说明了当代高新技术投资的风险性、复杂性、多变性等特点。铱星的失败有偶然性 ,也有其必然性。本文通过对铱星公司破产倒闭的原因分析 。

第二代铱星系统及其搭载应用

一、引言 铱星（Iridium）卫星电话系统是一项革命性、创新性的技术发明，其慨念的提出要早于地面蜂窝移动通信系统实现全球覆盖的时间。Iridium系统最初考虑在近地低轨道部署77颗LE0卫星环绕地球，以实现全球化覆盖。也正是南于其架构与Iridium元素相似，所以该卫星通信系统被正式命铝为Iridium系统。