一种可补充和验证GNSS的低轨PNT系统设计

提出了一种以星上有效载荷的形式搭载在低轨综合卫星平台上的PNT服务系统，可作为GNSS系统的补充、备份和验证手段。本文总结了低轨卫星PNT服务的发展现状，提出了该低轨PNT服务系统的设计方案和总体架构，分析了系统的工作原理、服务性能以及对GNSS系统的可补充和验证性。最后给出了系统建设需要研究的几项关键技术，初步论证了该PNT系统的可行性和技术可实现性。     

基于OPNET的低轨卫星的点波束确定算法(英文)

低轨道卫星通信网络具有低时延的全球覆盖优势。文中提出了一种新的低轨卫星的波束判断方法。该方法首先需要确定用户是否在中心波束,如果不在中心波束,通过两个步骤确定用户所在的边缘波束:第一步采用二维波束算法;第二步采用三维波束算法。基于这些算法,在OPNET平台上实现了具有动态节点和网络协议的铱星通信仿真系统,并获得仿真结果。结果显示,最长可视时间准则明显增加了卫星服务的时间,并且验证了波束宽度模型的应用。     

基于人工拉格朗日点太阳帆的导航卫星自主定轨技术

为提高导航星座的自主导航能力,提出一种基于人工拉格朗日点太阳帆的导航卫星自主定轨方法。在导航卫星星间测距的基础上,利用太阳帆提供的空间实时位置信息,来消除导航星座的整体旋转和漂移对自主定轨的影响。选用第一类无奇点根数作为状态变量,利用EKF滤波器融合卫星动力学信息及两类测距信息进行自主定轨。利用GPS导航星座的IGS精密星历进行了仿真试验,仿真结果表明了该方法不仅能够保证导航卫星自主定轨的长期稳定性,且与结合星间测距和星间测向的自主定轨方法相比,定轨精度更高。     

GPS+BDS组合的实时定轨技术

为了改善卫星几何分布,提高低轨（Low earth orbit, LEO）卫星实时定轨的精度与可靠性,提出了北斗卫星导航系统（Beidou navigation satellite sy stem, BDS）与全球定位导航系统（Global positioning system, GPS）组合模型。组合模型基于加权最小二乘法（Weighted least square, WLS）,利用伪距观测量建立观测模型,实时估计LEO卫星位置。目前,LEO卫星尚未装备星载BDS+GPS双模接收机,为验证算法可行性,利用GPS/BDS卫星星历文件与STK软件仿真生成实验数据。实验结果表明,BDS+GPS组合模型较GPS系统模型精度至少提高26%。     

某卫星工程地面系统一体化任务中心建设

针对卫星管理和应用中测控、运控、应用等系统各自建设部署带来的管理分散、架构不统一、系统间人工协调频繁等问题，介绍了某卫星工程地面系统一体化任务中心建设。主要说明了任务中心一体化云计算系统架构、两层扁平网络架构、平台+插件软件架构和一体化任务流程，以及任务中心基础平台可靠性与适配性建设中的关键技术。通过统一技术架构实现共性资源统筹调度、各类数据统管统用，通过中心内部统一管理实现任务全流程监视和设备全系统运维。任务中心满足设计要求，平台稳定可靠，业务流程协调，工作自动高效，图像产品优质，实现了测控、运控、应用、站网管理的一体化运行。     

地基雷达测量精度自鉴定技术

精度鉴定是保证雷达有效工作的重要保证，目前我国的雷达精度鉴定方法都是硬比方法，鉴定周期较长、协调工作量大。针对该问题，提出了一种通过跟踪一般低轨卫星实现地基雷达测量精度自鉴定的方法，设计了采用自鉴定方法校准雷达测元零值的技术方案，明确了数据处理流程，给出了关键数学模型。通过无噪声仿真验证证明了本文方法的正确性和有效性，通过有噪声仿真验证发现了测元随机误差与估计轨道参数间的相互影响和耦合效应，为后续工程应用和技术改进积累了经验。     

基于北斗系统的物联网技术与应用

2020年7月31日,中国北斗三号全球卫星导航系统全面开通服务,成为信息社会万物互联和万物智能的基础。本文结合中国北斗三号系统的服务类型与物联网应用北斗的主要模式,通过对物联网架构和关键技术的分析,提出了以北斗定位和时间基准数据为主要感知信息,以北斗短报文等特色服务为主要信息传输手段,融合互联网和人工智能技术的北斗物联网技术架构。总结分析了北斗各类服务在物联网相关领域的应用,提出了"物联网+北斗"的应用模式,以智慧城市、智能交通等典型应用为例,分析了北斗物联网技术的挑战,给出了初步发展建议,展示了中国北斗系统作为创新驱动发展的新动能。     

非静止轨道卫星网络中Hopfield神经网络路由算法

应用Hop fie ld神经网络路由算法能够解决全球无缝覆盖的W a lker de lta卫星通信网络中的路由问题。模拟退火算法作为一种全局优化的方法能够解决神经网络迭代运算中的振荡环问题,消除Hop fie ld神经网络计算局部稳定状态。Hop fie ld神经网络路由算法需要大量的神经元,消耗大量的运算时间。本文提出一种适合卫星网络运算的神经元数量减少的神经网络路由算法,根据卫星网络半径,削减神经元数量、加快运算时间。根据中轨和低轨卫星网络卫星数量的差异,在仿真过程中选择Hop fie ld神经网络的最优参数,比较不同源-目标节点对、不同时刻和不同收敛判决门限时的算法性能。     

基于上/下行NOMA的卫星通信系统遍历容量分析

卫星通信作为实现广域覆盖和泛在连接不可或缺的一种手段，在民航空管、应急通信等实际应用中扮演着重要的角色。为了提升卫星通信系统的频谱效率和传输速率，首先将点波束和非正交多址（Non-orthogonal multiple access, NOMA）技术相结合，提出了一种高效的上/下行NOMA传输方案。其次，在假设卫星链路服从阴影莱斯（Shadowed-Rician, SR）分布，同时接收端采用完美和非完美串行干扰消除（Successive interference cancellation, SIC）的情况下，推导出所提方案的卫星系统遍历容量闭合表达式。最后，仿真结果验证了理论分析的正确性以及所提方案相较于正交多址方案获得的性能提升，并进一步分析了信道衰落系数、功率分配系数和残余干扰程度等因素对系统遍历容量的影响。     

北斗三号卫星系统总体设计

北斗三号全球卫星导航系统（The third generation Beidou navigation satellite system， BeiDou-3）于2020年7月31日正式开通运行。BeiDou-3不仅提供定位导航授时服务，同时提供具有北斗特色的多功能服务，包括区域短报文、星基增强、精密单点定位、全球短报文通信、国际搜救等服务。本文从卫星系统设计角度，详细分析介绍了BeiDou-3的功能，并讨论了卫星采用的主要新技术，包括卫星信号体制、星间链路、时频基准、星载综合电子、高效电源以及器部件的自主可控等。最后，对三类轨道的卫星设计进行了综合论述。