北斗通信与导航一体化车载智能网络终端的开发

为了实现对各类车辆的有效调度、协调控制和管理,提高物流运输的效率和安全性,针对物流系统应用环境,基于STM32微控制器设计开发了一种北斗导航与通信一体化的智能车载网络终端。该终端以STM32F103ZET6微控制器为核心,由北斗定位模块UM220、GPRS模块SIM900A和ZigBee无线网络模块组成。其中,UM220模块负责接收北斗卫星信号定位;SIM900A模块与物流中心通信;无线ZigBee模块用于传输车载物流相关信息。实验表明,该终端能自动完成车载网络数据的采集、处理和传输等功能,满足物流环境下的应用需求。     

北斗在移动资产定位系统中的应用

针对人们日常生活和工作中移动资产存在的安全风险问题,设计了一套基于北斗定位和安卓技术的定位系统,以实现移动资产定位追踪和位置信息上报。系统包括资产定位硬件终端和人机交互手机客户端两部分。硬件终端以低功耗微处理器MSP430为核心实现信息处理与交互,由北斗和GSM模块为移动资产提供定位信息。在卫星信号较好的室外,直接通过北斗进行定位;而在室内卫星信号较弱或卫星信号丢失时由GSM辅助定位,从而最大限度地保障移动资产位置信息不丢失。资产位置信息由GSM模块通过移动通信网络发送至客户端。手机客户端采用JAVA语言进行开发,具备资产位置查询、移动路径显示等功能,方便用户对资产进行实时定位追踪。试验测试结果表明,该系统运行稳定、可靠,能够在室内、外等多种环境中准确定位追踪移动资产,为移动资产的安全提供有力保障,同时也为北斗技术在工农业领域的应用提供参考。     

基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统设计

低轨卫星移动通信信息存在复用保护间隔,为实现对传输数据信息的精准定位,设计基于正交频分复用的低轨卫星移动通信同步控制系统;设置电源管理模块,初步协调BDG—MF—OS型卫星终端与ZIGBEE无线数据传输模块,将卫星通信信息反馈至网络与显示模块,实现低轨卫星移动通信同步控制系统的硬件设计;建立同步信号模型,通过信号调制解调的方式,完善待处理通信信息的复用保护间隔与循环前缀,实现正交频分复用处理的关键技术研究;分包处理通信数据,借助已知的短报文通信模式,连接同步通信协议,完成低轨卫星移动通信同步控制;与北斗型通信控制系统相比,正交频分复用技术作用下,低轨卫星的移动通信能力得到强化,较好地满足精准定位传输数据信息的实际应用需求.     

基于北斗导航的“天地一体化”公安扁平化指挥系统

结合公安扁平化指挥需求,北斗导航既能保证位置信息安全和可靠,也能在3G信号无法覆盖的地方,利用北斗双向短报文功能进行定位数据和现场文字信息的实时传输。各类现场感知终端搭载北斗导航模块实现低空无人机侦查、车载现场应急指挥、移动警务终端任务执行和领导远程指挥决策的天地一体化扁平化指挥功能,通过北斗卫星和3G网络建立无线接入公安专网的数据通道,指挥后台采用位置云架构SOA服务接口整合公安业务系统,以PGIS地图为展示基础形成公安专有指挥云体系。最后通过广西和新疆公安案例验证北斗导航和"云+端"技术在公安指挥实战中的成效,并指出存在问题。     

嵌入式系统辐射干扰对北斗接收性能的影响研究

北斗与GPS的卫星信号频段不同,一些固有的嵌入式系统设计又未改进,经常会出现系统辐射干扰影响北斗接收模块信号捕获灵敏度的情况。本文以北斗卫星导航系统的B1频点接收模块为例,介绍北斗接收模块的组成、嵌入式系统与北斗接收模块的关系;分析嵌入式系统造成的辐射干扰对北斗接收模块捕获灵敏度产生负面影响的原因,并总结出一些改进措施和设计中需要避免的情况。     

卫星信号捕获跟踪仿真与卫星授时的实现

卫星授时,就是指通过卫星发射或转发高精度标准时间信号的时间同步技术。文中首先分析了卫星定位和授时的原理。因为授时需要对卫星信号捕获跟踪,但由于实际的卫星不受我们控制,所以用Matlab程序通过合适的算法和参数产生仿真卫星信号,并对仿真卫星信号进行捕获跟踪处理。最后,实验中采用TD3020T模块等软硬件搭建基于北斗二代卫星的授时系统,授时系统捕获跟踪到了实际卫星报文信息,并用编写好的Matlab程序对报文信息分析处理得到纳秒级精度的标准时间信号,实现了基于北斗二代卫星的纳秒级精度授时系统。     

北斗B1频点中频信号仿真系统设计

北斗卫星导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,属全球四大卫星导航系统之一,开展对北斗信号调制体制及北斗信号的研究具有重大意义。由于北斗卫星导航系统目前处于建设阶段,无法满足全球导航的实际应用需求,且基带信号处理中需要的动态航迹及弱信号环境下卫星中频信号不易获取。为解决此问题,通过对北斗B1频点信号体制及实现方式进行研究,对中频信号进行建模,进而对北斗B1频点中频信号仿真系统进行设计实现。仿真系统可完成基于设定卫星、航迹、载噪比、仿真时间的中频信号仿真并保存,为北斗基带信号处理提供可重复使用的中频数据。     

基于嵌入式GIS的多目标管理系统开发

基于嵌入式GIS系统、移动互联网、卫星定位等技术,实现一种多目标资源管理实时化系统;设计了系统的总体架构,详细介绍移动终端各个模块功能与实现;用MG758GIS数据采集终端进行系统测试,实现了一个比较完善移动终端管理移动目标的监控平台。     

瞬变电磁测井低压大功率发射电路设计

基于瞬变电磁法的过套管电阻率测井技术要求发射电路提供大功率发射信号,且发射信号能穿透套管。因此,必须在套管外侧建立电磁环境,然后测量地层二次场信号以获取电阻率信息。为满足大功率发射需求,分别选取大功率、低导通内阻的三极管和MOS管器件进行发射电路的设计,并接入放置在钢套管内的大功率发射线圈进行发射测试。发射电路中采用放电电阻对发射线圈存储的无用功进行功率消耗,放电电阻的存在使得在发射停止时刻发射线圈尖峰电压幅值非常大,因此试验中低压直流发射电源最大值为10 V。在信号发射过程中,随着发射电源电压幅值逐渐增加,发射过程线圈两端的电压值随之逐渐增加,使得发射功率也逐渐增加。通过试验,获得了发射线圈两端电压值和发射电源电压值的线性关系;验证了在低压发射电源条件下,通过提升三极管发射电路和MOS管发射电路的电源电压,实现大功率电磁信号的发射。     

水下北斗导航星历及历书无线加注系统设计

为提高北斗卫星导航定位模块的首次快速定位能力,设计了水下北斗导航历书与星历无线加注测试系统。对比分析了不同技术途径的优缺点,给出了系统硬件结构设计方案,对系统发射模块中各电路单元的频率和电平进行了分析和规划,系统核心模块功能采用基于FPGA+ARM的架构实现。通过事先人工加注历书和星历,能有效缩短北斗卫星导航定位模块的首次定位时间。