军事定位导航授时(PNT)系统应对安全威胁的最新进展

正全球导航卫星系统(GNSS),如美国的GPS所提供的信号代表了可用性和准确性方面的金标准。然而,GNSS干扰与欺骗设备在国家和非国家行动者之间的使用,使得这种定位信息的超强能力处于危险之中。在无法提供GNSS信号时,PNT(精确定位导航授时)技术可保持对数据获取的持续性,故而PNT信号与GNSS信号组合所形成的应用方案,能够应对针对GNSS的干扰和欺骗,也适合于在GPS被拒止的环境中使用——     

高轨环境中GNSS可见性及几何精度因子分析

通过对高轨航天器轨道及全GNSS星座的模拟,分析了地球同步轨道和大椭圆轨道环境中GNSS的可见性,以及高轨航天器轨道倾角与轨道高度对GNSS分系统(GPS,GLONASS,BDS,Galileo)可见性的影响,提出了配置惯性导航系统的方案来解决短时间内可见星缺失、GNSS间歇性失效的问题,并通过对惯导器件短时误差的分析验证方案的可行性;为了改善高轨环境中GNSS几何精度因子,提出了载波相位时间差分的方案,对比分析了采用非差和差分GNSS所得几何精度因子,统计结果显示差分GNSS具有更优的几何精度。     

全球低轨卫星星座发展研究

低轨卫星星座具有低时延、强信号、全球覆盖、成本优势等特点。介绍了下一代铱星、全球星等在轨运行的几种典型低轨卫星星座,并对一网、星链、以太等新一代低轨卫星互联网星座计划的最新发展情况进行了梳理。在此基础上,针对低轨卫星星座的发展提出了建议,包括天地融合发展、运用多样融资模式、批量制造降低成本、采用星间组网技术、积极储备频谱资源等。     

基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法

卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统（SINS）与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。     

惯性导航系统自适应辅助GNSS矢量跟踪方法

针对复杂电磁环境下卫星导航接收机抗干扰能力不足的问题,提出了低成本 INS自适应辅助 GNSS矢量跟踪方法。该方法根据观测量性能指示器、跟踪环路锁定情况和卫星信号信噪比等,自适应切换高动态标量跟踪环路和 INS辅助矢量跟踪环路,实现低干扰环境下的高精度导航和中等干扰环境下满足导航精度情况下的最大导航能力。同时,给出了预处理滤波器、组合导航滤波器和高动态标量跟踪环路的具体设计方法。动态仿真试验结果表明,在高动态干扰环境下基于本算法的接收机可跟踪载噪比为15 dB-Hz 的 GPS L1 C/A卫星信号,比传统独立式高动态接收机的抗干扰能力提高了约12 dB。     

高动态自旋GNSS信号建模

面向高动态旋转载体应用需求,分析载体在高动态自旋飞行过程中对GNSS信号的影响。将载体飞行过程分解为平动运动和转动运动两种方式,建立GNSS接收信号的平运动多普勒和转运动多普勒数学模型,分析高速自旋载体的多普勒、相位和幅度变化情况。     

高低轨通信卫星接入特性浅析

以航空场景为例,基于大圆轨迹原则进行航线飞行轨迹模拟.从动态飞行目标和卫星空间关系的角度出发,对典型高轨高通量通信卫星和低轨通信卫星星座的波束或卫星切换频次、可接入波束或卫星数量、通信距离、终端指向需求、多普勒效应影响以及卫星容量需求等方面进行了仿真分析,描述两者在通信过程中的差异和特点,为通信卫星系统设计和优化提供参...     

联邦滤波理论在卫星自主导航中的应用

详细分析了卫星自主导航中常用的星光角距测量原理和雷达高度仪测量原理。根据测量原理,建立了卫星轨道运动方程和观测方程。构造了包含两个子系统的联邦滤波器,并分别对每个子系统和整个系统进行了定轨仿真。仿真结果表明,采用联邦滤波器可以明显提高定轨精度。     

国际低倾角中小卫星发射服务方案设计和发展建议

围绕全球低倾角轨道中小型卫星发射服务的市场需求,为推进该领域的发射服务市场开发,开展了业务研究.对低倾角轨道的定义、分类和对应低倾角低轨及高轨发射服务的特点进行论述.分析了低倾角中小卫星发射服务市场情况.围绕发射方式、火箭选型、发射点选择等问题,设计了一组针对该领域市场的发射服务方案.给出了针对该领域市场的发射服务业务...     

高轨预警卫星在导弹防御系统中的作用及脆弱性研究

以美军为例,研究了弹道导弹防御系统的典型作战程序及其信息流程,分析了高轨预警卫星的基础信息支撑作用。同时对高轨预警卫星固有的一些脆弱性进行了分析。     

GNSS/MIMU组合导航技术综述

详细介绍了当前GNSS系统(GPS,GLONASS,GALILEO)的现状和发展方向.对几种卫星导航系统的异同进行了综合对比说明,并对卫星导航系统的发展前景进行了分析和预测.最后对GNSS/MIMU组合导航技术进行了综合介绍.     

天基红外低轨卫星网对大气层内飞行器探测能力分析

在未来的攻防对抗中,为了突破防御方的探测与拦截,各种进攻手段将被广泛采用,分析防御方对来袭目标进行探测的能力将有助于进攻方突防策略的制定.针对美国现有和将要使用的NMD系统中的低轨卫星网,在充分调研SBIRS-low卫星的主要性能参数及工作过程的基础上,建立了天基红外低轨卫星网的探测模型,重点分析了天基红外低轨卫星网对大气层内飞行器的探测能力.     

基于IFLL跟踪技术的INS/GNSS紧组合算法

为了提高复杂电磁环境下的GNSS抗干扰能力,针对低成本制导武器的特点,提出了一种基于INS辅助二阶锁频环跟踪技术的INS/GNSS紧组合算法。该算法采用紧组合结果估计载体的多普勒频率及二阶锁频环估计的残余多普勒频率,控制载波和码发生器,以降低动态应力对跟踪环路的影响。建立了紧组合滤波模型,给出了实现方法。仿真结果表明,在高动态干扰环境下该算法可跟踪载噪比为18 dB-Hz的GPS L1 C/A卫星信号,比传统高动态接收机的抗干扰能力提高了约9 dB。     

基于STK的不同类型卫星测量弧段定轨结果仿真分析

在不同类型轨道的定轨任务中,相同时间长度的测量弧段,与精密轨道根数相比,有的定轨结果与之非常接近,而有的相差甚远,甚至难以定出初轨.针对上述情况,根据不同类型卫星轨道特征,利用卫星仿真工具包(STK)工具进行仿真与分析,得出轨道的自身形状和大小对测量弧段内的定轨影响很大,因此在选择测量点时应尽量靠近轨道近地点.     

可靠性

A82-30035卫星上重复系统的可靠性和可用性Reliability and Avaibmty of Re-dundant Satellite Systerns.K.Iaka-hashi为了确定卫星轨道飞行器的最优的重复系统,本文得出了一些有关可靠性和可用性的公式。这些公式是在二并联系统、三并联系统、一件备用设备,以及二并联系统和一件备用重复系统下得到的。在这些系统中,     

弹道导弹捷联惯导/卫星系统/天文系统组合导航研究

捷联惯导/卫星系统/天文系统(SINS/GNSS/CNS)实现了优势互补,是提高弹道导弹命中精度的一种重要导航方法.设计基于UD-UKF滤波的组合导航系统无重置联邦滤波器,在发射惯性坐标系下建立sINS/GNSs/CNs组合导航的数学模型,对比分析SINS/CNS、SINS/GNSS及SINS/GNSS/CNS对惯导参...     

惯性辅助GNSS跟踪环路及其适配性分析

载波跟踪技术作为GNSS接收机的关键技术,其跟踪算法在很大程度上决定着GNSS接收机的导航性能。本文基于一种典型载波跟踪环路结构,针对高动态环境下接收机跟踪环路易信号失锁的情况,设计了一种惯性辅助GNSS载波跟踪算法,提出利用多普勒频移变化量平滑伪距率算法,并对惯性辅助跟踪环路的适配性进行了分析。实验结果表明:惯性辅助GNSS载波跟踪算法适用于高动态环境,具有良好的动态性能和导航精度。     

基于Matlab 与STK 的卫星信关站部署仿真平台实现

为提高卫星通信网络的运行效率,设计一款基于Matlab与STK的卫星信关站部署仿真平台.构建卫星星座仿真、信关站覆盖范围和可见性判定模型,对低轨卫星星座空间与地面段进行模拟,根据实际需要设置不同的卫星星座和地面站址参数,对地面信关站与卫星的可见性进行评估.仿真结果表明:该平台可以有效支持地面信关站部署方案的分析,为低轨卫星通信系统地面总体设计提供参考.     

一种高可靠GNSS接收机位同步算法

位同步技术是GNSS接收机技术的重要组成部分,位同步错误会导致接收机伪距解算错误及无法正确解调电文。针对弹载GNSS接收机的高可靠性要求,提出了一种高可靠GNSS接收机位同步算法,对最大似然位同步算法进行了改进。在非相干积分过程中等间隔提取中间结果进行观测,综合多次观测结果和最终非相干积分结果进行位同步判断。数值仿真与分析表明,在弱信号情况下,在不增加估计时间的前提下,可以大幅度减小错误同步概率,对于提高弹载GNSS接收机可靠性有着重要意义。     

北斗卫星导航定位系统在防空兵中的应用

北斗卫星导航定位系统具有独立自主、不受别国控制和限制的特点,可靠性、可用性、安全性较有保证.在陆军野战防空作战指挥情报系统及大区域防空作战指挥情报系统中充分利用其优势特点,提升我军防空作战能力.