BDS授时性能分析与接收机DCB估计

为了进一步研究北斗卫星导航系统(BDS)的授时性能,对北斗三号(BDS-3)多模式授时性能进行分析,给出采用时间群延迟参数的授时处理方法:指出BDS-3播发的导航信号较北斗二号(BDS-2)增加了B1C、B2a和B2b等民用频点,去掉了性能较差的B2I,并在原有时间群延迟(TGD)参数的基础上增加了TGDB1Cp、TGDB2ap和TGDB2bI等参数,为导航用户提供新频点的延迟改正;然后提出一种特殊情况下的单站接收机差分码偏差(DCB)估计方法,采用连续60 d的观测数据进行BDS-3多模式授时分析。实验结果表明:单频授时精度(RMS)BDS-3较BDS-2提升约5 ns,单频模式受未消除电离层延迟影响严重;单频差分(电离层格网)模式较单频模式有较大改善,相同频点提高约4 ns;双频模式和三频模式表现最优,授时精度优于1ns;全部授时精度优于BDS-3公布的20ns;最后验证估计的接收机DCB在30 d内变化稳定,标准差(STD)不超过0.2 ns。

北斗导航终端S频段单级低噪声放大器设计

设计了一种工作于北斗导航终端S频段有源天线的单级低噪声放大器(LNA)。电路结构简洁、噪声低、体积小,全面考虑了回波损耗、噪声系数、增益、稳定性等指标。在利用ADS软件反复仿真优化的基础上,设计制作了电路实物。实测表明所设计的LNA在S频段处的增益为10.95 dB,噪声系数最大仅为1.075 dB,输入输出回波损耗均在-10 dB以下,反向隔离度为-25.681 dB,适用于北斗导航终端S频段有源天线的第一级信号放大。

北斗定位与WebGIS技术在指挥监控系统中的应用

利用北斗卫星导航定位技术,结合WebGIS技术与B/S模式,提升在公共安全领域远程指挥和监控平台建设方面的数字化、信息安全保障水平,实现北斗卫星定位与数字湖北地理空间框架建设电子地图成果的融合与应用。

基于北斗系统的船载USB轴系参数标校方法

在目前跟踪精轨目标进行直接标校电轴参数方法的基础上,充分利用北斗卫星资源较多、分布均匀和包含有不同轨道周期卫星的特点,通过合理设计USB跟踪北斗卫星方案提高了USB轴系参数标校的效率。通过试验验证,该方案能够有效克服目前USB轴系参数标校受天气影响、跟踪低轨道标校星受时间限制等不利条件的影响,实现USB轴系参数的快速标校,标校结果能够满足USB测角指标的要求。

基于北斗共视的国际时间比对研究

基于全球卫星导航系统的时间比对是当前国际标准时间产生过程中的主要技术之一,美国的GPS和俄罗斯的GLONASS系统都已被国际权度局正式列为国际标准时间比对的手段。为促使北斗尽早加入国际标准时间的计算,中国科学院国家授时中心和瑞典国家技术研究院以及比利时国家天文台等欧洲守时实验室在全球卫星导航系统时间比对标准的框架下,基于上述3个守时实验室各自保持的各国时间基准系统,利用北斗伪码实测数据,在国内外首次开展了北斗卫星导航系统亚欧长基线高精度共视时间比对试验。结果表明,该试验中北斗零基线共钟比对结果的标准偏差（STDEV）优于1 ns,亚欧长基线北斗共视时间比对STDEV优于2.5 ns,天稳可达10-14量级,这与GPS共视性能基本相当。表明我国北斗卫星导航系统现已可用于纳秒级高精度时间传递与远距离时间比对,该试验的完成为北斗正式纳入国际标准时间的计算提供了技术支持。

基于北斗通信的工业过程数据压缩方法

短报文通信是我国北斗卫星导航系统特有的一个功能,可用于公网通信覆盖盲区位置的数据传输。而通信频度和报文长度的限制,降低了北斗短报文通信的效率,为此,提出了一种用于北斗通信数据的压缩方法。该压缩方法分两步,第一步为有损压缩,以工业数据库压缩技术中的旋转门算法为基础,同时为了实现有损压缩的精度可调,用改进的BP神经网络PID控制器对旋转门算法的参数进行在线调整;第二步为无损压缩,提出了前置特殊字节配合差值传递的无损压缩策略。实验表明经过此方法两步压缩后,对工业过程数据完成了较高的压缩,同时,压缩精度也可在压缩过程中准确调整。

基于卫星位置与速度的北斗卫星广播星历拟合

提出基于卫星位置与速度的广播星历拟合算法,给出了该拟合算法的计算过程,并对传统坐标拟合算法与坐标+速度拟合算法的拟合精度及外推精度进行比较.结果表明:基于位置+速度的拟合算法是有效的,且与传统坐标拟合算法相比,该算法能显著提高拟合的速度精度,且坐标精度也略有提高.此外,在卫星轨道数据已知历元数较少时,采用坐标+速度拟合算法优势更明显.

北斗系统GEO-3卫星临退役期B1信号质量研究

北斗2号系统于2012年正式向亚太地区提供服务,其中GEO-3卫星已退役,由GEO-7卫星替代。研究卫星临退役期间的信号质量特性不仅能够分析北斗2号系统卫星载荷状态,而且为其它临退役星的信号特性估计提供重要的参考价值,同时对北斗3号系统GEO卫星载荷信号质量控制与优化具有重要的借鉴意义。该文利用昊平观测站40 m大口径天线的多源多手段数据,分析了GEO-3卫星B1民用信号的功率谱、地面接收功率、S曲线过零点偏差(SCB)的长期变化趋势,给出了相应的统计结果,提出了针对卫星载荷信号质量优化的相关建议,也对超期服役卫星的决策提供了参考。

基于北斗指挥机的网络地理信息监控系统的关键技术研究

采用集GPS和北斗于一体的信息组织传输方式,满足了指挥监控中对定位准确性和应用特殊性的要求;提出的网络北斗指挥机的方法,实现了服务器端北斗指挥机对多台远程客户端用户机的指挥监控,建立了"一对多"的通信模型,提高了北斗指挥机的利用率。另外,系统采用B/S与C/S结合的WebGIS结构模型,拓展了系统的功能和兼容性,并设计完成了一套基于网络北斗指挥机的WebGIS监控系统。

基于超材料的双频双圆极化北斗导航天线设计

基于超材料结构提出并设计了一种应用于北斗卫星导航系统的双频双圆极化短报文通信天线。天线结构为由16个I形超材料单元和17个Γ形超材料单元构成的单臂平面螺旋,采用单点馈电方式进行馈电。利用超材料可以在不同频段分别产生负相移常数和正相移常数的特性,实现在北斗L频段辐射左旋圆极化波、在S频段接收右旋圆极化波的特性。结果表明,天线在1.615 GHz频率处辐射左旋圆极化波,增益约为3.6 dBi,在L频段,S_(11)<-10 dB的带宽约为8%,3 dB轴比带宽约为6%;天线在2.492 GHz频率处接收右旋圆极化波,增益约为4.85 dBi,在S频段,S_(11)<-10 dB的带宽约为12%,3 dB轴比带宽约为5.5%,满足北斗卫星导航系统短报文通信的要求。

基于双星定位的4G监控报警系统设计

以国内自主研发的北斗双星导航定位系统为基础,以GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线电业务)网络为平台,结合GPS(全球定位系统)技术和GIS(地理信息系统)软件以及现有的无线编解码、CMOS摄像等技术,实现了无距离限制的远程监控报警、导航定位和图像、语音的采集与处理。运用北斗双星导航定位系统的双向短报文通信技术,实现了区域报警和行驶车队之间的通信以及寻迹。

珠海市陆海统一高精度高程网的建设与实现

珠海市陆海统一高精度高程网的建设与实现,是利用域内收集到的526个重力资料以及25个高精度GPS水准数据,采用第二类Helmert凝集法建立的1㎝级精度似大地水准面。高程网的精度可满足四等水准甚至三等水准的要求。这将改变传统的平面和高程测量分离的作业模式,实现平面高程测量同步一体化的现代化方法。