“北斗”卫星导航系统基本形成

据新华网2011年12月27日报道,中国已经发射了10颗“北斗”卫星,建成“北斗”卫星导航基本系统。这一系统于当日开始试运行,并向中国及周边地区提供连续无源定位、导航、授时等免费服务,目前有用户十万量级。“北斗”卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,并与其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务,并兼有短文通信能力。前期系统测试和试验评估表明,“北斗”卫星导航系统已经具备25m左右的定位服务精度。     

北斗卫星导航系统正式提供区域服务

2011年12月27日北斗卫星导航系统正式提供试运行服务,在系统试运行一年之际,国务院新闻办公室2012年12月27日上午10时举行新闻发布会,北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其宣布,北斗卫星导航系统当日正式提供区域服务,并介绍了北斗卫星导航系统有关情况。同时,正式公布了中、英文两种版本的北斗系统空间信号接口控制文件(ICD)正式版。发布会上,冉承其与中国卫星导航定位应用管理中心主任杨宝峰,中国     

北斗导航接收机的硬件设计与实现

北斗卫星导航系统的逐步完善加快了北斗导航接收机产业的发展。在研究北斗导航系统原理的基础上,提出了一种基于北斗卫星导航系统的导航接收机的硬件设计方案。该方案以北斗卫星导航性能需求为基础,以射频模块、FPGA和DSP为核心器件,集成各部分完成了接收机系统的硬件设计。在硬件设计基础上,设计了DSP的驱动程序。最后与接收机软件配合进行测试,测试结果表明该设计能够正确捕获跟踪北斗卫星信号,为用户提供准确的位置和速度等参数输出,可实现实时高精度定位。     

国内动态

正北斗导航卫星将具备搜索救援功能9月19日,中国在西昌卫星发射中心成功发射第三十七、三十八颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是中国北斗三号系统第十三、十四颗组网卫星。在这两颗卫星上,首次装载了国际搜救组织标准设备,将为全球用户提供遇险报警及定位服务。(新闻来源:北斗卫星导航系统网站)环境减灾一号A/B卫星稳定运行十周年9月17日,遥感卫星技术与应用发展研讨会召开,会上对环境减灾一号A/B卫星在轨运行十周年的情况进     

北斗卫星导航系统的现况与发展

2012年10月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用"长征三号丙"运载火箭,成功地发射了第16颗北斗GEO导航卫星,并顺利入轨运行,这标志着区域覆盖的北斗卫星星座能够为亚太地区提供稳定连续的导航定位服务。文中主要综析了这16颗北斗卫星构成的区域覆盖星座的基本技术参数,给出北斗卫星导航系统的发展概况和研制北斗卫星信号接收机的几点建议。     

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。     

区域北斗位置服务平台建设及运营思考

一、前言北斗位置服务平台是以北斗卫星导航技术为核心、集合GPRS、3G通信技术,为用户提供导航、通信、位置监控等服务。用户包括公众用户、行业用户以及政府用户,提供的服务包括大众位置服务、行业用户的业务运行服务、政府的应急服务等。随着北斗产业规模的扩大、行业应用的深入,北斗位置服务平台建设在省级、地市级逐步开展,包括北斗(上海)位置信息综合服务平台、北京北斗导航与位置服务产业公共平台、中山市北斗位置服务平台、福建省北斗卫星应用公共服务平台等均在政府的倡导下,启动建设运营。本文在研究了目前几大区域北斗位置服务平台的建设主体、技术特点、运行模     

北斗导航卫星的技术发展及展望

一、前言我国于2012年完成了北斗卫星导航区域系统的建设,可为我国及周边地区提供服务,定位精度水平方向优于10m,测速精度优于0.2m/s,授时精度优于50纳秒,同时可为特定用户提供短报文通信业务服务,北斗卫星导航系统的应用越来越广。卫星导航系统作为高精度的空间位置和时间基准,能够直接为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务,是当今国民经济、社会发展和国防建设的重要空间信息基础设施。卫星导航系统一般由空间段卫星星座、地面     

中继卫星支持航天器实时精密定轨技术研究

通过分析美国跟踪与数据中继卫星系统卫星增强服务,结合我国数据中继卫星系统和北斗卫星导航系统发展现状,总结得到对我国发展数据中继卫星系统卫星增强服务,以实现低轨道航天器实时精密定轨的几点启示:加快建设北斗卫星导航系统全球增强系统;通过冗余提高北斗卫星导航系统全球增强系统可靠性;增加我国数据中继卫星支持广播的能力;建立我国数据中继卫星系统卫星增强服务标准;增加多系统联合定位技术支持;与北斗卫星导航系统D2导航电文配合使用;进行数据中继卫星系统卫星增强服务试验以积累技术经验。     

增强型轨道列表星历及其在北斗混合星座中的应用

为了改进北斗卫星数小时内的力模型精度,分析日月引力摄动和光压摄动的短期变化特性,提出基于二次多项式逼近日月引力摄动的15参数增强型轨道列表星历模型。利用该星历模型对北斗的5 GEO + 5 IGSO + 4 MEO混合星座进行了为期11天的星历拟合实验。结果表明,三类卫星在非地影期的2小时星历拟合精度优于1 cm。增强型轨道列表星历模型没有轨道根数的潜在奇点问题,能够为我国北斗星座和星基增强系统提供更多可行的星历模型选择。     

GNSS服务空域空间信号可用性比较与分析

通过基本参数对全球卫星导航系统（GPS、GLONASS、Galileo和北斗）空间信号可用性影响实验,得出四系统的A knee 值分别为3800km、1100km、3800km和1000km,对应的平均可见卫星数为25、16、22和14/22（亚太地区、MEO星座/混合星座）。分析了三种典型轨道用户的卫星可见性,北斗和GLONASS对MEO和HEO用户的空间信号可用性能较GPS和Galileo稍差,而在LEO用户的应用中,北斗空间信号可用性能却表现最优,平均可见卫星数约为20颗,可用性时间分布比较均匀。最后对GNSS空间有效持续时间段进行统计,随着用户高度的增加,有效持续时间段数增多、总有效持续时间减少;四系统提供全弧段有效服务空间分别为地面至6100km、1600km、6100km和1700km。     

一种低轨卫星高灵敏度辅助定位服务系统

本文针对全球导航卫星系统(GNSS)接收机低信噪比环境下的快速定位需求，在充分分析扩频信号相干积分关键影响要素的基础上，设计了一种低轨卫星高灵敏度辅助定位服务系统。针对空间段信号发射机低相噪信号生成技术所需的参考源、时钟树给出了详细设计及指标分析，通过发射信号误差向量幅度EVM对比测试，所设计的发射信号(EVM)指标可控制在优于1.19%。针对系统服务能力进行了星地一体化性能测试，实验结果表明，该系统可有效实现终端在灵敏度提升12 dB前提下有效定位且辅助定位时间优于3.5分钟。     

全球卫星导航系统发展方向研究

系统地解读了GPS、Galileo和GLONASS卫星导航系统主管部门在第11届中国卫星导航年会所做的大会报告,包括各大系统的星座部署、系统状态、定位精度、信号精度、星基增强以及系统发展等内容。分析并提出配置激光星间链路、提供安全可信导航服务、细分民用导航信号、导航与通信业务融合以及建设弹性系统是下一代卫星导航系统的5项发展趋势。结合当前卫星导航系统的热点,文章还给出了保证北斗三号卫星导航系统稳定可靠运行以及保持北斗卫星导航系统先进性的5点建议。     

MEOSAR载荷设计及在轨测试

中圆轨道卫星搜救（MEOSAR）系统是近年来国际搜救卫星组织大力发展的卫星搜救系统，MEOSAR载荷作为该系统中的核心部分，实现全球范围内遇险信标信号的透明转发功能。文章提出一种MEOSAR载荷的设计方案，具有良好的兼容性和互操作性，具备ALC和FG两种增益模式以及90kHz带宽、50kHz带宽两种带宽模式，增益模式与带宽模式之间可自由组合，实现多种工作模式的灵活切换。采用国际搜救组织要求的两行根数（Two Line Elements，TLE）轨道参数对首次装载MEOSAR载荷的北斗全球系统第十三、十四颗组网卫星（MEO 13、MEO 14）进行跟踪，对MEOSAR载荷进行了详细的在轨测试，测试结果表明北斗MEOSAR载荷符合国际搜救组织互操作标准，经过入网测试后将为全球用户提供遇险报警及定位服务。     

推进军民融合 加快北斗产业发展

全球导航卫星系统(GNSS)是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。作为一种战略性资源,发展GNSS系统已成为各国的共识。同时,GNSS产业已经成为国际上八大无线产业之一。本文站在GNSS产业推进和发展的角度,论证了北斗卫星导航系统建设和应用情况,分析了北斗产业发展瓶颈,研究了国外主要卫星导航系统在军民融合发展中的主要策略,最后给出了促进北斗发展的相关建议。     

一种克服NH码调制影响的北斗卫星信号捕获方法

基于北斗公开服务信号B1的结构特点,通过理论分析得出了NH码调制对北斗卫星信号在弱信号环境下捕获的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性,最后提出基于二次精频搜索的捕获方法,克服了这种影响。研究结果对北斗弱信号捕获技术的深入研究具有重要指导意义,能够为其他更优秀的北斗弱信号捕获方案提供理论依据。     

行业应用示范先行 带动北斗产业蓬勃发展

一、北斗系统和北斗产业的现状及趋势1.北斗已完成区域组网基本系统建设从2000年发射第一颗北斗导航试验卫星到2012年2月底,我国共发射了11颗北斗导航卫星,完成了区域组网基本系统的建设,并于2012年正式提供试运行服务,向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服     

基于时延和多普勒频移的海事卫星机载终端定位技术——如何利用海事卫星定位搜索失联飞机

在海事卫星通信中,地球关口站和用户移动终端的载波信号会受到传输距离和多普勒频移等因素的影响。为了提升海事卫星射频通信系统接收性能和频带资源利用,海事卫星通信系统中采用根据用户移动终端地理位置进行自动频率补偿和时延补偿的技术,同时地面系统还实时记录了时延和多普勒频移的相关参数,为逆向分析用户移动终端位置提供了可能。介绍海事卫星通信系统中时延和频移的补偿方法,进一步研究基于时延和多普勒频移的海事卫星机载终端定位技术。技术对提升特殊情况下的定位和搜救能力有重要意义,而较好地掌握这门技术还可以促进相关卫星通信系统的研发。     

北斗卫星导航系统逆向接收溯源方法

本文针对现有卫星导航系统溯源方法以及北斗卫星导航系统(BDS)独特的星座结构,提出了逆向接收溯源方法。在中国科学院国家授时中心保持的协调世界时(UTC(NTSC))守时实验室接收北斗卫星导航信号,监测获得每颗北斗卫星广播的系统时间与UTC(NTSC)的偏差,生成溯源模型参数。研究了溯源模型参数的预报策略,分析不同时长原始数据和不同阶次的预报模型对溯源模型参数预报精度的影响。逆向接收溯源方法通过改变导航电文中的溯源模型参数产生方式,不仅能够实现向协调世界时(UTC)的溯源,而且用户在不进行任何改变的情况下,通过单向接收就可以实现优于5ns的单向授时,该精度与共视精度相当,优于目前的GNSS单向授时方法。将北斗的单向授时精度由十纳秒量级提高到纳秒量级,有利于北斗卫星导航系统的推广应用。     

北斗星基增强系统增强定位方法和效果研究

北斗星基增强系统BDSBAS通过地球同步轨道卫星实时播发导航卫星星历改正数等增强信息，提高用户全球导航卫星系统定位精度，提升服务水平，是北斗全球卫星导航系统的重要组成部分。根据相关标准协议文件研究了BDSBAS增强定位算法，并在自主研发的北斗星基增强系统监测接收机上设计实现了BDSBAS增强信号的接收，完成了单频和双频实时增强定位解算。实测结果表明：BDSBAS-B1C增强信号能有效提高GPS L1C/A的单频定位精度，相比于标准服务单频定位结果，水平和高程方向精度分别提升了45.18%和70.61%，提升后定位精度在1 m左右；BDSBAS-B2a增强信号能一定程度提高BDS B1C-B2a的双频无电离层组合定位精度，相比较于标准服务双频定位结果，水平和高程方向精度分别提升了6.15%和5.83%，提升后定位精度达到分米级。