北斗空间信号质量监测与载荷工作状态评估技术研究

为了实时监测北斗全球系统空间信号质量，评估导航卫星有效载荷在轨工作状态，为后续北斗卫星的持续改进提供依据，文章研究了北斗空间信号质量评估体系，梳理了北斗空间信号质量指标分类，提出了一种北斗全球系统空间信号质量监测系统方案，并利用ADS软件对该系统的性能进行了仿真。同时，为考察电磁环境对该系统的影响，研究了电磁环境对空间信号质量监测的影响，利用地面监测的电磁环境推算被监测北斗导航信号的载噪比恶化。研究结果表明：外部电磁干扰导致信号载噪比恶化10~15dB。北斗空间信号质量监测方案可用于北斗全球系统建设和运营过程中，实时监控北斗卫星对地播发的导航信号质量，若出现信号质量恶化情况，可实时发出告警。     

北斗全球系统自主导航地面模拟测试系统设计与实现

针对北斗高精度自主导航性能指标的测试验证,设计了支持北斗全球系统星座的自主导航地面模拟测试系统。利用标准航天器链路通信终端接入星载自主导航计算机,实现以远程仿真测试服务器为核心的模拟测试系统架构,从通信机制、时间同步策略、结果评估方法等方面阐述系统设计原理。工程实践结果表明:文章设计的自主导航地面模拟测试系统,支持在模拟建链场景及误差源的条件下对卫星自主导航进行"跑合"验证,可应用于北斗全球组网卫星设计、测试及在轨运行阶段。其设计方法对其它卫星自主智能任务的测试系统构建亦具有借鉴意义。     

攻占GNSS高动态高精度测量制高点的思考——关于北斗卫星导航信号的一项应用建议

纵观现行的GNSS系统可知,北斗卫星导航系统,是目前完全运行的唯一的三频导航系统。笔者建议,我们应该抓紧这个难得的历史机遇,尽快将三频北斗导航信号接收机推向卫星导航市场,抢先占据高动态高精度测量的制高点!本文对三频信号做导航定位测量的主要优越性进行了较深入分析,供研讨!     

GPS卫星光压摄动建模发展与启示

对中高轨道的导航卫星而言,光压摄动模型误差是目前导航卫星动力学模型最大的误差源,因此,需要对光压摄动进行分析并精确建模。文章按照光压涉动建模原理的不同,研究分析了GPS卫星光压模型随工程需求的发展过程、建模方法的改进以及最新的建模方法,比较了不同建模方法下光压摄动模型的工程应用特点,提出了建立适用于北斗导航卫星姿态控制规律的高精度光压摄动模型有待研究的问题,以上内容可为北斗卫星精密定轨与轨道预报工作提供借鉴。     

MIMU/CSAC/BDS组合导航微系统的硬件设计

由于传统的卫星导航系统容易受到干扰和遮挡,惯性导航存在误差积累的缺陷。为了提高定位导航授时服务质量,提出一种基于微惯性测量单元(MIMU)、芯片原子钟(CSAC)和北斗卫星导航(BDS)模块的组合导航微系统硬件设计方案,介绍了它们的硬件特征与配置设计,完成了组合导航微系统底层驱动设计。实验表明:组合导航微系统在真实路段跑车试验可以得到准确的位置和速度等信息。此外,组合导航微系统在最大速度为8km/s,最大加速度为50g的高动态仿真环境中,仍能保持较高的导航精度和跟踪性能。     

北斗卫星导航系统在亚太地区的服务性能评估

北斗卫星导航系统是我国自主研发的导航系统,本文采用精度衰减因子评估了北斗在亚太及周边区域的覆盖性能,导航用户利用该指标可以宏观地了解定位精度,收集了MGEX(Multi-GNSS Experiment)实测的数据进行了伪距单点定位精度评估,从而对北斗卫星导航系统在亚太地区的定位性能进行了整体评估,研究方法和思路可以用于北斗全球系统建设,给出服务性能的相关指标。     

北斗2导航卫星星间测距与时间同步技术

针对北斗2导航卫星之间通过星间链路进行距离测量和时间同步以实现星座自主导航功能,提出了一种动态环境下基于伪码高精度距离测量和时间同步技术.它根据狭义相对论中光速不变基本原理,扩展了静态环境下双向测距和时间同步(Two-Way Ranging and Time Transmit,TWRTT)技术,使之适用于北斗2导航卫星这样的动态环境之下.理论、仿真以及工程可实现性分析表明:利用该技术,北斗2导航卫星星间测距精度可达厘米级,时间同步精度优于1ns.     

北斗卫星导航系统在汶川地震中的应用及建议

分析了汶川地震救援对卫星导航定位及应急通信的需求,简要介绍了北斗卫星导航技术、功能及导航卫星特点,总结了北斗卫星导航系统在这次汶川地震中的应用情况,最后提出了建设我国北斗导航卫星系统的建议。     

基于紫外敏感器的航天器自主导航

对基于紫外敏感器的卫星自主导航方法进行了研究 ,给出了自主轨道确定的滤波算法。对基于紫外敏感器的导航在地球中低轨道、大椭圆轨道和同步轨道上的应用进行了数学仿真验证。仿真结果表明 ,导航误差主要取决于地心方向的测量误差 ,而地心距测量误差的影响要小得多。在已知卫星惯性姿态的条件下 ,仅以地心方向为观测量 ,滤波器同样能够收敛 ,并能获得较高的定轨精度。     

基于自适应滤波的飞艇组合导航系统研究

研究一种基于自适应滤波的飞艇组合导航系统。采用低精度光纤陀螺和石英加速度计构造惯性测量装置(IMU),研究其高精度导航解算算法;对标准的Sage-Husa自适应滤波方程进行简化变形,设计IMU/北斗组合导航自适应滤波算法,解决组合导航系统噪声和量测噪声统计特性不确定问题。仿真结果表明,在长航时复杂恶劣环境下,基于自适应滤波的IMU/北斗飞艇组合导航系统仍具有较高的导航精度和优越的抗干扰能力,具有良好的工程应用前景。     

北斗卫星导航系统测量误差指标体系

围绕北斗卫星导航系统中的伪距测量误差，全面分析系统的测量原理，提出系统误差指标体系的构建流程，构建基于误差层次分解方法的北斗卫星导航系统测量误差指标体系，指标体系由1个系统层指标、3个准则层指标、11个要素层指标和36个基础指标等51个指标组成。同时，结合实例，从卫星下行链路的绝对时延的测试需求，引出了绝对时延的测试问题，定义星载导航任务处理单元对外1PPS信号的输出口作为卫星的时间零点，给出需要测试的绝对时延的路径组成。根据目前系统的实际情况，通过每一部分的测试误差，求出整个绝对时延的测量误差精度。     

发展北斗导航产业的思考

2012年12月,北斗卫星导航系统正式提供区域服务,掀起了北斗产业发展的热潮,业界称2012年为"北斗导航产业"元年。几年来,伴随北斗卫星导航系统建设,各地卫星导航产业联盟纷纷成立,卫星导航产业基地、产业园不断奠基,上海、重庆、南京更是要建设以北斗导航应用为核心的产业基地。这些举动无疑是看好了卫星导航产业巨大的商机,特别是北斗导航在此市场中的巨大潜力。但是在发展热潮下应     

基于高效数值积分的实际导航性能评估方法

针对ICAO提出的基于性能导航对机载导航系统的要求,提出一种适用于"北斗二代"多模导航系统的民机机载导航实际导航性能评估方法。基于导航位置误差的二维正态分布特性,提出一种Gauss三点公式结合复化Simpson公式的高效数值积分求解算法,求解95%概率实际导航性能误差圆。仿真实验表明,方法以较小的运算损耗有效提高了误差圆概率计算的准确性,适用于基于"北斗二代"的机载导航系统实际导航性能评估,同时评估结果满足国际民航组织对民用飞机导航性能的要求。     

北斗卫星定位系统运营企业状况分析

我国从2000年开始,陆续发射了4颗北斗试验导航卫星,建成了我国北斗区域卫星导航定位试验系统。2007年4月14日、2009年4月15日、2010年1月17日,相继成功发射了3颗北斗导航卫星,这标志着北斗系统工程建设正在按计划稳步推进。在未来几年里,中国还将陆续发射数颗导航卫星,2012年首先满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求,并进行系统组网和试验;2020年扩展为全球卫星导航系统。     

第二颗北斗导航试验卫星发射成功

据新华社消息，20世纪中国航天最后一次发射于2000年12月21日获得圆满成功。中国航天人以全年5战5捷的优异成绩向20世纪道别。 当天0时20分，我国自行研制的第二颗北斗导航试验卫星，在西昌卫星发射中心用长征三号甲火箭发射升空，并准确进入预定轨道。它与2000年10月31日发射的第一颗北斗导航试验卫星一起，构成了北斗导航系统。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统。 据有关部门负责人介绍，我国自主建立的第一代卫星导航定位系统——北斗导航系统，可以满足国内卫星导航需求。这个系统是全天候、全天时提供卫星导航信息…     

北斗地基增强系统国产民机试飞性能评估

由于GPS在国际上的技术和标准优势,目前在民用航空领域使用的星基导航大多为GPS。随着我国民航领域的蓬勃发展和北斗卫星导航系统宣告全球组网成功,亟需开展北斗地基增强系统在民航领域的应用性能评估,以验证其是否可满足民航飞机对卫星导航系统的要求。针对民航飞机的I类精密进近过程,梳理了该航段中国际民航组织对卫星导航系统的性能需求,推导了北斗地基增强系统垂直保护级计算数学模型,制定了搭载试飞试验的加改装方案和飞行科目,在国产某型号民机上开展了北斗地基增强系统搭载试飞试验,并对定位精度和垂直保护级进行了分析评估。结果表明：在搭载试飞试验中,北斗地基增强系统可满足I类精密进近对卫星导航系统垂直精度的需求,同时系统不存在告警和误警。     

充分研究行业需求，大力发展北斗产业——中国卫星践行北斗导航产业的体会与思考

卫星导航定位应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。随着我国北斗卫星导航系统的建设和运行,北斗导航产业化渐成规模,但在系统集成、芯片、终端和运营服务等方面与GPS产业和应用相比还存在不少差距。本文介绍了卫星导航系统广阔的应用前景,分析了我国北斗卫星导航领域发展现状、存在的问题及原因,提出了我国北斗卫星导航应用产业发展的建议,最后介绍了中国卫星实施北斗导航产业化的体会与发展思路。     

观测值质量定权的北斗多模导航RNP性能评估方法

依据伪距测量误差与载噪比随机模型描述的卫星导航观测值质量,确定加权最小二乘法权矩阵。基于加权思想对北斗多模导航系统的精度、可用性及RAIM预测等RNP基础性能进行评估,准确反映北斗多模导航系统民航应用所需导航性能。仿真实验表明,观测值质量定权的方法可以改善卫星导航系统的加权解算模型,提高BD2/GPS双模导航系统的导航精度。在"北斗二代"导航系统公开服务区域测试及"北京-上海"航路测试中,BD2/GPS双系统加权RNP性能评估结果满足国际民航组织对卫星导航系统民航应用的要求,且优于单一系统。     

基于北斗双星定位系统的组合导航滤波算法实现研究

捷联惯性导航系统的主要缺点是导航定位误差随时间增长。北斗双星定位系统是我国独立研制的一种区域性卫星导航定位系统,具有自主性强、定位精度较好的特点。因此捷联惯导与北斗双星定位的组合成为具有我国特殊意义的一种组合导航系统。论文针对北斗双星定位系统设计了一种低阶卡尔曼滤波器,建立了双星的量测噪声模型。首次提出了使用逐次逼近法来解决北斗双星系统中存在的位置滞后的问题,并且最后进行了实际的跑车验证。试验表明,该组合导航滤波算法实时性好,精度高,具有较好的工程应用价值。     

第一届中国卫星导航学术年会同期举办 卫星导航技术成果展览展示

“做北斗导航定位产业化领先者”,“北斗导航产业领导企业”,“打造GPS／北斗导航产业链”,“致力于卫星导航产业发展”,参展企业表明了共同的愿望。在第一届中国卫星导航学术年会的卫星导航技术成果展览展示会上,24个展位的50余家参展企业和单位代表了致力于“北斗”应用产业化的中坚力量。