北斗全球卫星导航系统工程技术与管理创新

北斗全球卫星导航系统由中国自主建设运行,具备向全球用户提供全天时、全天候、高精度定位、导航和授时服务能力,具有报文通信、国际搜救等功能。北斗全球卫星导航系统坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则,发挥新型举国体制优势,全面突破核心关键技术,创新发展工程管理模式,实现了国际卫星导航领域和我国航天领域的多个首创,提前半年完成建设,走出了一条符合我国国情、独具特色的国家超级工程发展道路。本文围绕北斗全球卫星导航系统任务要求,全面阐述工程任务组成、任务进程和系统应用,从“混合星座、通信导航融合、星间链路、导航信号、快速组网、核心产品国产化”等方面梳理系统技术特点与创新,并总结了北斗工程建设过程中组织、技术、进度、质量和运行服务等管理体系的创新举措。

俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)现状与展望

俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS)的结构与 GPS 相近,是一种基于无线电导航的卫星系统。它可为全球各地或近地球空间提供全天候三维位置、速度测量和时间信息。但由于俄罗斯持续金融危机,经济恶化,缺乏足够的资金用于 GLONASS 的维持,使这一耗资30亿美元、历时10年发展起来的系统几经濒临瓦解。普京执政后,GLONASS 的境况大有好转。一方面,普京执行恢复俄罗斯大国地位的政策,强调要加强与美国在太空中抗衡,并组建了世界上第一支航天部队等一系列强硬政策和措施,从而将 GLONASS 放在重要的战略地位来发展。另一方面,俄罗斯继续积极寻求国外对 GLONASS 投资,与中国和印度签署了共同发展GLONASS 的协议。此外,为了满足系统运作的要求,加强了 GLONASS 的补网工作。2000年10月13日发射了三颗卫星,使在轨卫星达到13颗,接近该系统正常作业的要求。俄罗斯还决定在2001年再发射6颗卫星,2004年前至少发射15颗卫星以补充 GLONASS 系统的完整性。GLONASS 将有可能进入自运营以来状态最好、发射卫星最多的时期。本文将 GLONASS 的卫星状态和最新政策作一介绍,并对今后发展趋势做了几点预测。

基于全球卫星导航系统的海洋环境监测方法研究综述

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。

俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)简介

GLONASS是Global Navigation Satellite System（全球导航卫星系统）的字头缩写，是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS相类似的卫星定位系统，也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备3部分组成，现在由俄罗斯空间局管理。

俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）的未来发展

俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）正如美国的全球卫星定位系统（GPS）一样，引起了全世界人民越来越多的关注，最近几年，俄罗斯全球导航卫星系统的开发和应用更加广泛，因此，这就要求我们对它的未来发展有更清晰，准确的把握，本文针对GLONASS的地面段设备，太空段设备，差分设备，以及第二代和第三代卫星的未来发展做了详细的介绍。

卫星导航系统大国间的博弈——谈俄罗斯在美国建GLONASS地面站受阻

美国＂全球定位系统＂（GPS）和俄罗斯＂全球导航卫星系统＂（GLONASS）是目前两个能完成全球覆盖的卫星导航系统。不过,无论是从定位精度还是应用范围上,GLONASS都要稍逊GPS一筹,这里面政治经济的原因有之,卫星技术有之,而地面站部署也是重要的原因之一。相比于美国GPS全球布站的优势,俄罗斯GLONASS的地面站部署只集中在其本国和周边国家,尽管利用了星上激光反射器等手段进行补偿,但其性能仍无法赶上前者。

全球导航卫星系统-声呐组合观测模型分类体系

本文回顾了海底大地测量全球导航卫星系统-声呐观测模型近二十年来的发展,以声速误差处理为主线给出了全球导航卫星系统-声呐观测模型的分类体系,按函数模型、随机模型和约束条件进行了归纳,探讨了未来发展方向。研究表明:测距定位模型无需现场声速剖面测量,但需解决声速垂向梯度影响的有效参数化估计或改正问题;海底大地测量更为关注声速时空变化对观测值影响,为此推荐采用声速场误差加性补偿模型及其导出的声速场参数间接估计模型;海底局域网阵列存在类似共模环境误差,具有提升海洋环境参数估计及海底定位精度的能力。

复杂城市环境下的全球导航卫星系统/捷联惯性导航系统组合导航算法

针对复杂城市环境下,全球导航卫星系统(GNSS)信号出现频繁短暂失锁或拒止时,对GNSS/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统的导航精度和鲁棒性影响较大问题,该文提出一种改进的因子图滤波方法。首先使用GNSS接收机内部参数构建信号误差鉴别函数,能实时估计出信号受多径干扰、遮挡等情况下的信号测量性能;同时利用载体运动约束条件构造零速修正因子,对GNSS拒止情况下的系统状态进行更新,避免系统导航性能极速下降。实验结果表明,改进的因子图方法相比经典因子图方法,在城市复杂环境下能提高定位精度63.50%和测速精度42.26%,同时也具有更低的存储量和计算复杂度,特别适用于城市车辆辅助驾驶导航设备中,对导航精度、硬件资源和实时性约束强的场景。

2023年国外导航卫星系统发展综述

2023年,国外共进行3次导航卫星发射活动,均获成功,发射导航卫星3颗,分别为美国第三代导航卫星全球定位系统(GPS-3)第六颗卫星、俄罗斯格洛纳斯-K2(GLONASS-K2)导航卫星首星,以及印度首颗第二代导航卫星--印度区域卫星导航系统-1J(IRNSS-1J)

北斗三号/GPS组合导航系统全球定位性能分析

为研究北斗三号/GPS组合导航系统在全球的定位性能,基于STK仿真软件,在全球范围内,以经纬度5°×5°的分辨率设置观测点,评估每个观测点的卫星可见性和GDOP值。结果表明:在良好观测环境下,相比单系统,组合系统平均可见星数增加了10颗左右,GDOP值达到“优”的状态,极大改善了卫星空间几何结构,弥补了北斗三号在西半球可见星数少、定位精度低的问题,GPS在高纬度地区卫星仰角小,定位精度低的问题;在复杂观测环境下,组合系统平均可见星数明显下降,GDOP平均值显著增大,但整体定位性能仍可以满足定位导航的需求。

俄罗斯全球导航卫星系统概况,现状与发展趋势

俄罗斯全球导航卫星系统（Ｇｌｏｎａｓｓ）与美国全球定位系统（ＧＰＳ）是两个具有全球导航定位能力的卫星系统，既互相竞争，又互相补充。但近年来，由于俄罗斯经济形势持续恶化，国防和航天经费严重不足，Ｇｌｏｎａｓｓ处于近于崩溃的边缘。该文介绍了Ｇｌｏｎａｓｓ的发展历史、发展现状和发展趋势。

全球导航卫星系统惯性导航系统组合导航的算法综述

对全球导航卫星系统惯性导航系统组合导航的特点进行了介绍,对卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、容积卡尔曼滤波、粒子滤波等传统滤波算法进行了分析,并论述了神经网络算法的研究进展。

俄罗斯的Glonass卫星导航系统

据有关媒体报道，俄罗斯方面正试图吸引我国参与其全球卫星导航系统（Ｇｌｏｎａｓｓ）的合作利用。本文则以较为详实的材料全面介绍了该系统的发展历史、现状及趋势。原文分为两部分，第一部分介绍Ｇｌｏｎａｓｓ的建设构想与基本特性，第二部分则介绍用户导航装置（主要是ＧＰＳ／Ｇｌｏｎａｓｓ合成装置）的生产与使用情况。

2009年恢复全球导航功能 红色星座重生 俄罗斯“格罗纳斯”卫星定位系统全解析

2007年4月14日,西昌卫星发射中心成功将“北斗”二代导航卫星送入太空,全球卫星定位系统已成为各大国争夺高边疆的新坐标。面对美国GPS的“霸权”和欧洲“伽利略”与中国“北斗”的追赶,俄罗斯“格罗纳斯”系统的最新动向引人关注……

考虑光行时校正的高精度全球导航卫星系统测速算法

全球导航卫星系统(GNSS)测速算法认为多普勒测量值为接收机与GNSS卫星的相对运动速度在视线方向上的投影,未考虑光行时的影响,存在一个微小的系统性偏差,测速精度不高,限制了其在精密测速领域中的应用。在传统的GNSS测速算法基础上,给出了一至三阶的积分多普勒插值算法,用瞬时多普勒替代了平均多普勒,对于低轨道地球卫星(LEO)用户,使用二阶插值积分多普勒的测速精度较使用平均多普勒的测速精度提升了三个数量级;另一方面考虑了光行时的影响,修正了因收发时刻不一致引入的多普勒偏差,并分别给出了地球惯性坐标系(ECI)和地球固连坐标系(ECEF)下的修正算法,实验结果表明,光行时修正算法降低了系统性偏差,三维速度误差的均方根(RMS)降低至3.3mm·s-1,能够满足高精度测速的应用需求。

俄罗斯致力于将GLONASS/GPS导航装置嵌入基于卫星的地震预警系统

据国际文传电讯社6月4日报道，俄罗斯航天系统公司主管兼总设计师尤里·乌里钦表示，俄罗斯科学家正在研制基于卫星的地震预警系统。俄罗斯航天系统公司2006年加入到这一项目。乌里钦称：“我们正在进行的大多数研发工作都是创新性的，如‘地震检测先导器’。这项工作的下一步将在发射卫星后启动，届时我们能向全球地震预测任务提供全面解决方案。”获得可靠的通信信道是在卫星的协助下实现全球安保与监视项目的关键。移动运营商的网络无法覆盖俄罗斯领土的大部分区域。俄罗斯航天系统公司开发了一套信息交换系统，并已投入使用。为Thuraya移动通信系统建造网管站的准备工作已经完成。工程师目前正在致力于将Thuraya调制解调器和GLONASS／GPS导航装置嵌入独立设备。