“北斗”卫星导航频率保护现状及对策

对卫星导航信号易受干扰的原因及其对系统正常运行产生的影响进行了分析,并介绍 了国际电联对卫星导航系统频率的划分和目前各主要系统对频率资源的使用情况。通过对国 际卫星导航系统委员会（ICG）,尤其是美国卫星导航频率保护方法的深入分析,结合对我 国“北斗”系统在运行中发现的几个干扰案例的原因分析,指出了我国卫星导航系统频率保 护所面临的严峻形势和主要问题,并根据我国的现实情况,探讨了“北斗”卫星导航系统保 护对策,为今后“北斗”卫星导航频率保护政策的制定提供了有益参考。     

从专利视角分析北斗卫星导航系统的发展

北斗卫星导航系统是我国自行研制并拥有自主知识产权的全球卫星导航系统,是我国重点发展的产业,从2000年开始建设北斗卫星导航试验系统,到2012年建成了覆盖亚太大部分地区并提供正式运行服务,至2017年完成23颗卫星的发射,并计划将在2020年左右完成由大约30多颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统面向全球提供服务。然而,现有的GPS系统已经垄断定位行业达几十年之久,如何在短时间内赶超GPS系统,在行业中站稳脚跟,是北斗卫星导航系统全面发展面临的首要问题。本文着重分析了全球卫星导航系统所涉及的重要发展分支,从专利视角对比了北斗卫星导航系统和GPS系统在专利申请量方面的覆盖情况,并在此基础上为中国北斗卫星导航系统的发展指引方向。     

“北斗”导航系统和无线电台在无人机监控系统中的应用

针对GPS系统为美国军方控制的现状,研究了以我国已具备区域导航定位的能力的"北斗"卫星导航系统和无线数传电台为核心的无人机状态监控系统。系统以MSP430系列处理器为控制单元,利用UM220"北斗"导航接收机获取无人机的状态信息,通过无线数传电台EL805将机载信息发送至地面监控中心以及接收地面监控中心的控制指令,并利用虚拟仪器软件LabVIEW开发无人机监控平台,实现无人机飞行姿态的监控。引入范数的概念对"北斗"导航定位性能进行分析。实验测试表明,该系统运行稳定,人机交互界面良好,信息化程度较高。本研究对摆脱GPS,利用"北斗"实现无人机和通用航空飞机的导航和监控具有一定的参考价值。     

“北斗”系统在海洋环境下的应用研究

随着我国科学技术的发展,“北斗”系统的功能变得越来越强大,本文就将详细阐述一下“北斗”系统在海洋环境下的应用有哪些。“北斗”系统在海洋环境下的应用研究主要包括在海洋环境保障体系中的应用和在军事系统中的应用两个方面。     

“北斗”卫星导航系统在公务车监管中的应用分析

随着我国科技与经济的发展,公务车监管工作受到广泛关注与重视,相关部门应当予以足够重视,合理应用北斗卫星导航系统对其进行处理,保证系统的应用效果,明确主要内容,建立现代化工作机制,完成各方面工作任务,逐渐提升公务车监管工作可靠性与有效性,满足当前实际发展需求。文章通过对公务车监管发展现状的分析,提出了公务车监管具体的工作要求,并就北斗卫星导航系统在公务车监管中的应用效果进行了分析探讨。     

英美卫星导航信号专利纠纷及其对中国北斗专利布局的影响

2011年底至2013年初．英国和美国之间爆发了一场围绕卫星导航信号的专利纠纷。这场纠纷最终以2013年1月17日英美两国发表联合声明而告终。实际上．英国不仅在美国．而且在包括中国在内的十多个国家部署了卫星导航信号专利。当前,中国北斗系统正在考虑采用何种卫星导航信号实现全球卫星导航系统．面对英国所部署的全球卫星导航信号专利,如何评估专利风险、如何进行北斗卫星导航信号相关技术专利部署成了当务之急。     

测量船应用“北斗”二代导航系统的可行性分析

通过建模理论分析和数值计算分析了“北斗”二代导航系统的定位性能及其对测量船应用的 影响,论证了其应用的可行性。对其定位性能的仿真计算表明：“北斗”二代导航系统比GP S最大定位误差增大约12 m。推导了船位误差与定位精度的关系,计算分析了船位 误差对测量船引导数据精度和外测精度的影响,得出在该导航系统主要覆盖区域,其定位性 能能够满足使用测量船需求的结论。     

OFDM系统及其若干关键技术研究

本文在介绍了OFDM基本原理和系统模型的基础上，结合应用中的实际问题，着重讨论了其在应用中的若干关键技术，并指出OFDM技术将成为第四代移动通信系统的核心技术。     

高朋满座，高瞻远瞩，人间5月话“导航”

目前全球卫星导航系统处于竞相发展的态势。到2020年,全球将形成四大卫星导航系统并存的局面,包括美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯全球卫星导航系统（GLONASS）、中国北斗卫星导航系统以及欧盟“伽利略”系统。其中,北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,能提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。     

基于移动平台的北斗应急通信系统

为了提高移动平台的应急通信能力,利用北斗卫星导航系统的导航定位、短报文通信功能,结合工程实践,设计基于移动平台的北斗应急通信系统,突破了高动态信号发射与接收关键技术,可实现移动平台位置、状态、应急告警等信息的传输和卫星自主定位,提高移动平台应急通信能力。试验结果表明系统运行稳定、可靠,且具有较低技术风险和较低成本的优势,可作为移动平台通信的重要补充和应急通信手段。     

“北斗”卫星导航系统仿真与全球覆盖分析

为了解“北斗”卫星导航系统( BDS)的星座分布及其正式运行后卫星在全球范围内的覆盖情况,依据BDS卫星轨道参数,使用卫星工具包( STK)构建了完整的BDS空间星座,对BDS卫星轨道信息、可见性以及对地覆盖品质进行分析。在对可见性及覆盖品质的分析中,分别仿真分析了在4个不同的城市和全球范围进行观测得到的几何精度因子( GDOP)和导航精度等参数性能。研究结果对分析BDS系统的服务性能以及提高BDS的导航精度有一定的参考意义。     

基于蓝牙技术的北斗终端通信模块的设计

北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,具有精确授时,短信通信及快速定位的特点。针对北斗天线和射频信号处理模块体积较大等问题,提出了一种利用蓝牙模块与北斗模块通信的便携式终端。系统以STM32F103RBT单片机为核心,在北斗射频信号处理模块和北斗信息处理模块之间加入蓝牙通信的模块,实现这两部分的无线互联,从而解决了北斗终端系统携带不便的问题。     

干扰条件下的“北斗”信号解扩重构DOA估计

在干扰条件下，卫星导航抗干扰波束形成算法往往需要卫星信号波达方向（Direction-of-Arrival，DOA）的先验信息。但当存在低信噪比信号或主动干扰源时，常规的DOA估计算法性能急剧下降甚至失效。针对此问题，提出了一种被干扰信号压制的低信噪比“北斗”信号的DOA估计算法。该算法首先通过对接收信号进行子空间投影抑制干扰信号，然后对抑制干扰后的信号进行解扩重构处理，最后通过多重信号分类算法完成对“北斗”信号的DOA估计。仿真结果表明，在干扰信号干信比80 dB条件下，“北斗”信号DOA估计误差在5°以内，为下一步进行波束形成计算提供了高精度的入射角信息。     

GNSS空间覆盖性仿真分析

全球导航卫星系统（GNSS）对空间用户的应用价值在于GNSS信号对空间的覆盖性能,这不仅取决于星载信号发射器的信号辐射角范围,而且取决于用户自身的最小观测角。针对该问题,对GNSS空间覆盖性原理进行了分析,给出了判别依据,然后对GPS、GLONASS、GALILEO系统、北斗区域服务系统、“北斗”全球导航系统及“北斗”与其他GNSS组合共8种仿真方案,不同轨道高度用户的空间覆盖性进行了仿真。在实际应用中,可以根据仿真结果针对不同的应用任务选取不同的卫星星座或选取多星座互操作,以保证最大同时可见卫星数,从而更好地提升GNSS卫星星座的应用价值。     

基于软件无线电的GNSS干扰和多径监测系统设计

针对干扰和多径导致全球导航卫星系统(GNSS)不能精确、安全和可靠地提供位置、速度和时间服务等问题,分析了研制GNSS干扰和多径监测系统的意义,介绍了当前干扰和多径常用的检测方法,设计了一套针对当前四大导航系统(美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟Galileo和中国BDS)各信号带内以及附近频率的干扰和多径监测系统.系统基于软件无线电(SDR)思想,采用模块化设计,具有良好的功能扩展性和配置灵活性.根据不同干扰的特点,结合实际应用改进了其检测算法:采用能量阈值法检测不同形式的压制式干扰,采用基于捕获多相关峰法判别欺骗式干扰,采取基于最大似然准则的多径估计延迟锁定环(MEDLL)技术估计多径信号的参数.实验结果表明系统能够有效检测各种干扰和多径信号的存在,使用户获取其特征参数,为干扰源的定位、查处、排除、规避以及多径信号的抑制提供决策依据.     

卫星导航欺骗干扰检测与抑制技术综述

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)欺骗式干扰具有隐蔽性强、危害性大的特点,对GNSS造成了严重的安全威胁。介绍了生成式和转发式欺骗干扰的原理和关键技术,总结了现有的欺骗式干扰检测方法和抑制方法,并从成本、性能、复杂度、研究重点等方面对现有技术进行了详细分析。以性能和成本为指标,对比分析了现有干扰攻击、检测和抑制方法。最后,对未来欺骗式干扰防御研究值得关注的问题进行了展望,以期为后续研究提供思路。     

基于FPGA的GNSS接收机抗干扰的设计

由于到达地面的GNSS信号很微弱,导致GNSS接收机极易受到干扰。特别是在作战时,敌方发射的强干扰对GNSS接收机影响很大,如果不施以抗干扰措施,接收机将无法正常工作。本文提出了频域——空域联合抗干扰的技术方案,仿真结果表明频域——空域联合抗干扰的算法比频域抗干扰算法和空域抗干扰算法性能更优越,在FPGA中用Verilog语言实现了该联合域抗干扰的算法。     

一种“北斗”卫星导航系统三频周跳探测与修复方法

针对传统伪距-相位组合中伪距噪声过大的问题引入了多普勒观测值进行辅助,同时再联合无几何相位组合构成一种新的周跳探测与修复方法。在信号方面,选择B2a代替B2I,与B1I、B3I组成了“北斗”卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)中定位性能更好的“北斗”三频观测组合。在选频方面,选用无几何相位系数[-1,1,0]、多普勒辅助伪距-相位系数[1,0,-1],[1,3,-4]组合进行周跳的探测。在修复方面,使用搜索法进行周跳的修复,并根据1-范数原则确保修复值的准确性。在1 s的采样率、电离层延迟稳定情况下,所提方法不仅能探测与修复出所有加入的1周在内的周跳,而且相比传统伪距-相位方法在小周跳探测方面性能更佳。