云南北斗三号气象应急备份系统省级指挥机安装应用

云南北斗三号气象应急备份系统指挥机安装应用是云南省气象台山洪地质灾害防治气象保障工程基层气象台站应急通信系统的重要部分,使用新的天线、指挥机和新的平台,较上一代的抗干扰性、报文传输的质量和效率都有提升,北斗三号指挥机可以与北斗终端进行应急信息的双向通信;指挥机兼容北斗二号终端和北斗三号终端;可同时管理上百个用户。确保发生故障时的气象信息备份,为气象数据传输提供了必要支撑。

一种单低轨星北斗备份与辅助方法及在轨验证

在低轨卫星上搭载导航载荷,为北斗系统提供有效的备份及辅助性能提升手段,是近年来卫星导航领域专家学者探讨的热点问题。针对全球卫星导航系统信号在恶劣电磁环境下的受扰问题,提出了一种利用单颗低轨卫星实现北斗备份和辅助的方法。北斗备份是指通过单颗低轨星独立为地面用户提供导航服务。北斗辅助是指利用单颗低轨星信号及信息,为地面用户提供北斗辅助信息,增强地面用户的北斗服务性能。低轨星上的导航服务载荷播发信号融合了备份与辅助两种功能。基于该方法设计了北斗备份与辅助一体化载荷和接收终端,并开展了在轨测试验证。在北斗备份模式下,单颗低轨卫星独立定位精度可达703.58m,首次定位时间小于295s;在北斗辅助模式下,低轨北斗备份与辅助一体化终端可实现灵敏度提升12dB,定位精度优于50m。在轨实测验证结果表明,该方法能够为北斗系统提供精度降级的备份与辅助,提升了导航服务在恶劣电磁环境下的可用性,利用单颗低轨卫星辅助北斗可提升12dB抗干扰能力,具有较好的应用前景。

北斗首颗备份卫星性能初步分析

主要从卫星钟差预报、轨道测定精度、伪距波动情况等角度分析了I6卫星与北斗卫星导航系统(BDS)其他现役倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星的异同,并从位置精度因子(PDOP)和格网可用性评估了I6卫星入网对BDS的贡献。利用星地双向时频传递设备观测的星地钟差数据,评估了I6卫星星载原子钟的预报性能,结果表明,I6卫星发播的卫星钟参数外推5h预报误差的均方根误差(RMS)为2.32ns,外推1h预报误差的RMS为0.73ns,与现役IGSO卫星钟差预报水平相当;对多星联合精密定轨结果分析表明,与北斗现役I3卫星相比,姿态控制方式优化后的I6卫星在地影期间的轨道精度并未发生明显衰减,克服了现有北斗二号卫星在地影期间轨道精度下降,从而影响北斗服务的连续性、可用性问题;利用大口径抛物面天线采集到的数据对I6卫星的伪距波动进行了分析,结果表明I6卫星单个观测弧段内其伪距波动峰峰差约为1m,与其他IGSO卫星一致;进行PDOP仿真计算,结果表明I6卫星的加入使得喀什地区的PDOP最大值由12.82下降为7.26,PDOP大于6的时段所占百分比由29.11%下降为17.21%;对格网电离层产品实施解算,结果表明I6卫星的加入使得6个电离层格网点的可用度提升至95%以上。

矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC(实时时钟)实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1 min后时钟同步精度达162 ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565 ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。