北斗三号卫星伪距测量误差特征分析

随着卫星导航系统广播星历和钟差参数的精度提升,下行导航信号伪距测量误差对于用户定位授时精度的提升益发显著。由于独特的卫星星座和系统体制,北斗二号卫星伪距测量与仰角呈现线性相关的变化特征,且幅度显著于 GPS 卫星,是北斗二号服务性能提升的关键瓶颈。 随着北斗三号系统的建设,空间星座逐步以 MEO 卫星为主。本文利用 iGMAS 公开数据全面评估北斗卫星下行伪距测量的多路径误差特征,结果表明,北斗三号卫星伪距多路径误差随仰角变化的趋势已得到明显改善,峰峰值为±1m,分布较为随机,与 GPS 卫星特征类似。     

基于高增益接收系统的Galileo E1信号质量评估方法研究

Galileo系统在E1频点采用Interplex调制方式播发导航信号,由于缺乏E1信号功率分配和伪码序列等先验信息,一般的研究人员只能开展有限的信号质量特性研究.针对该问题,提出一套基于高增益天线的空间信号质量评估方法,实现了E1授权信号的解析,完善了E1信号评估体系.运用相关功率法来解决信号分量功率比问题,采用跟踪结果解决相位偏差估计问题,提出加权组合平均和码相位平均相结合的新型时域波形分离方法,克服了电文和码多普勒对时域波形特性评估的影响,采用S曲线过零点偏差（S-curve offset Biases,SCB）等参数进行信号测距偏差定量评估.通过该方法对Galileo GSAT-0214卫星进行了评估,结果显示：该卫星E1各信号分量SCB小于0.2ns,测距性能优异,其复用效率达到了97.8%,优于GPS L1信号和北斗三号系统（BDS-3） B1信号.     

华力创通开发出HwaNavChip-1

近日,华力创通公司成功开发出具有完全自主知识产权的北斗/GPS多频精密导航基带芯片"HwaNavChip-1",该款芯片能够同时接收"北斗二号"系统B1和B3频点以及GPS系统L1频点,实现多系统组合导航定位和授时功能。"HwaNavChip-1"芯片具有的多频双系统、北斗精密码、高动态等先进特性,彻底摆脱了以GPS为主的国外导航系统对我国的垄断,填补了我国卫星导航自主芯片在国防领域应用的空白,突破了国外对我国国防领域使用的高     

增强北斗导航性能的几点建议

2010年12月18日,我国第7颗北斗(Compass)卫星入轨运行,这将使2012年前建成一个区域性覆盖的北斗系统变成现实。如何增强北斗导航性能也就成为一个研究大热点。基于对GPS/GLONASS现代化的分析,笔者提出增强北斗导航性能的下述建议:扩大北斗卫星定轨观测网,提高广播星历精度;优化北斗卫星导航电文内容,便于用户接收使用;播发北斗与GPS/GLONASS/Galileo的时差信息,扩大北斗的应用市场;研发北斗卫星自主导航技术,提高北斗系统的抗毁能力;研制MEMS化北斗卫星,建设强抗毁和强抗干扰的全新北斗星座。     

华力创通开发出HwaNavChip-1

近日,华力创通公司成功开发出具有完全自主知识产权的北斗/GPS多频精密导航基带芯片"HwaNavChip-1",该款芯片能够同时接收"北斗二号"系统B1和B3频点以及GPS系统L1频点,实现多系统组合导航定位和授时功能。"HwaNavChip-1"芯片具有的多频双系统、北斗精密码、高动态等先进特性,彻底摆脱了以GPS为主的国外导航系统对我国的垄断,填补了我国卫星导航自主芯片在国防领域应用的空白,突破了国外对我国国防领域使用的高     

北斗三号再发“双星” 五十四所助力“关键一步”

<正>11月19日2时7分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),再次以"一箭双星"方式成功发射第42、43颗北斗导航卫星,这2颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第18、19颗组网卫星。此次任务的成功发射,标志着我国北斗三号基本系统星座部署圆满完成,后续将开展系统联调     

月度盘点

长三乙成功发射北斗“吉星”,距全球组网仅一步之遥3月9日19时55分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射北斗三号GEO-2卫星。北斗三号GEO-2卫星由中国航天科技集团有限公司五院抓总研制,是北斗系统的第54颗卫星,也是北斗三号的第29颗卫星,属于地球同步轨道(GEO)卫星,因此被亲切地称为“吉星”,它在北斗三号卫星系统中功能最多、信号最多、体型最大、寿命最长。卫星将与2018年11月1日发射升空的首颗“吉星”(北斗三号GEO-1卫星),携手验证北斗系统新体制有源定位功能,拉开无线电测定功能全面升级的序章。此次发射任务成功后,距离北斗三号卫星导航定位系统完成全球组网还差最后1颗GEO卫星,该卫星预计今年5月完成发射,最终实现30颗卫星发射组网,提前半年完成我国全球导航系统建设。     

北斗系统导航信号标称失真研究

北斗卫星导航系统（BDS）信号均存在细微的标称失真,传统的研究聚焦于单星信号失真,无法从系统上定量测量各信号由于标称失真带来的测距偏差.该文以大口径天线接收系统采集数据结合软件接收机,从时域波形、通道特性和测距偏差上分析北斗系统B1I信号标称失真.首先利用码相位累加平均方法和标准码片相关技术提取信号时域失真细节,并计算各卫星数字失真量.其次,运用最小二乘法估计信号通道特性,对比分析所有卫星信号通道特性;最后以S曲线过零点偏差（S-Curve Bias,SCB）定量分析B1I信号自然测距偏差及最大测距偏差.文章从多维度定量对比研究了北斗系统B1I信号标称失真,给卫星导航空间信号质量评估和接收机设计提供了新的思路.     

北斗RDSS授时性能分析

目前,我国已经发射了北斗三号卫星无线电测定业务(Radio Determination Satellite Service, RDSS)的59,60和61号3颗GEO卫星,加上原有的北斗二号的1～5号GEO卫星,总共有8颗GEO卫星为导航用户提供导航定位、短报文通信、卫星授时和星基增强等RDSS业务服务。由于GEO卫星距离地表距离超过3.6万km,卫星属于高轨卫星,其服务质量受到轨道精度、配置星载原子钟、大气延迟和卫星硬件延迟等影响严重。针对北斗RDSS授时相关研究目前鲜有报道,尤其平稳过渡波束和北斗三号卫星的相关内容尚未开展研究。深入分析了北斗RDSS提供的单向授时和双向授时服务质量,研究目标包括目前可用的全部北斗二号卫星、平稳过渡波束和北斗三号卫星。基于北斗RDSS授时接收机连续30 d的北斗实测RDSS授时数据的试验验证表明,平稳过渡波束较北斗二号授时结果改善不明显;北斗二号双向授时结果较单向授时结果改善了电离层延迟,授时结果提高了约30%;北斗三号双向授时结果较北斗二号双向授时结果改善了轨道误差和卫星钟差等,授时结果则改善了60%。充分说明了轨道误差和卫星钟差是影响北斗RDSS...     

神州天鸿北斗卫星应急灾害遥感预警通信系统

神州天鸿北斗卫星应急灾害遥感预警通信系统是基于我国自主知识产权的"北斗一号"卫星导航通信系统而建立的民用用户服务支撑平台。该系统包括北斗空间卫星(3颗地球同步轨道卫星)、北斗卫星地面总站和神州天鸿北斗卫星民用运营中心、国家减灾指挥中心及神州天鸿北斗卫星民用用户终端4部分。     

北斗三号新体制信号数据质量分析与接收机性能评估

本文主要对三种不同北斗三号接收机及其新体制信号从完整性、多路径效应、周跳比、信噪比等数据质量指标以及零基线方面进行分析评估，结果表明：北斗三号新体制信号数据质量整体较好；在 B2a 频点，接收机之间的一致性较高，B1C 频点各家接收机还需要在性能方面进一步提升。     

GPS L1频点授权信号质量评估

GNSS信号的空间信号(SIS)质量直接影响用户的定位、测试和授时(Positioning, Velocity and Timing, PVT)服务精度,但由于授权信号保密等原因,授权信号的伪码序列未知,卫星导航系统授权信号质量评估存在一定的困难性。该文主要分析GPS BIIF-5卫星L1频点的相干自适应副载波调制(CASM)信号,利用匹配滤波理论恢复出采集数据中的P(Y)码和M码两个授权信号分量的伪码符号,采用极大似然估计结合信号分布特点准确求解出各信号分量之间的功率分配。重点分析P(Y)码和M码信号相关性能,包含相关曲线、相关损失和S曲线过零点偏差(S-Curve bias),定量地评估了授权信号的空间信号质量。提出完整的基于GPS L1频点授权信号质量评估方法,研究成果可作为其他卫星导航系统授权信号质量评估的参考。     

基于“北斗”三号PPP-B2b的定位与时间传递

随着“北斗”三号的建成以及通过GEO卫星进行播发的PPP-B2b信号的公布，“北斗”卫星的定位与定时精度再一次得到提升。为了研究PPP-B2b的定位精度以及时间传递性能，开展了对“北斗”三号的PPP-B2b相关实验。首先选取亚太地区的6个测站静态与动态精密单点定位E(East)、N(North)、U(Up)方向上的误差分析，然后又选取了NTSC与USUD测站进行时间传递稳定度分析。定位结果表明，B1I/B3I组合与B1C/B2a组合的PPP-B2b静态定位E方向、N方向、U方向RMS值分别在4.58 cm, 5.34 cm, 2.2 cm与4.18 cm, 4.97 cm, 2.22 cm, B1I/B3I组合与B1C/B2a组合的PPP-B2b动态定位E方向、N方向、U方向RMS值分别在17.99 cm, 19.41 cm, 12.72 cm与22.47 cm, 21.61 cm, 15.11 cm,两种组合表现出定位精度的一致性。PPP-B2b零基线共钟的时间传递普遍在1 ns内波动，时间传递的STD为0.203,10⁵ s的稳定度达到了5.336×10     

北斗系统GEO-3卫星临退役期B1信号质量研究

北斗2号系统于2012年正式向亚太地区提供服务,其中GEO-3卫星已退役,由GEO-7卫星替代。研究卫星临退役期间的信号质量特性不仅能够分析北斗2号系统卫星载荷状态,而且为其它临退役星的信号特性估计提供重要的参考价值,同时对北斗3号系统GEO卫星载荷信号质量控制与优化具有重要的借鉴意义。该文利用昊平观测站40 m大口径天线的多源多手段数据,分析了GEO-3卫星B1民用信号的功率谱、地面接收功率、S曲线过零点偏差(SCB)的长期变化趋势,给出了相应的统计结果,提出了针对卫星载荷信号质量优化的相关建议,也对超期服役卫星的决策提供了参考。     

北斗卫星导航系统B1信号伪距偏差问题研究

目前各大卫星导航系统均存在伪距偏差问题,该现象不但不能通过差分的方式进行抵消,在进行双频电离层误差修正时还会被进一步放大,对卫星导航系统服务精度的提高已构成严重危害。然而目前国内对北斗系统伪距偏差产生机理研究甚少,为了最大程度降低伪距偏差对我国北斗卫星导航系统影响,该文首先深入并详细研究了伪距偏差产生机理及特点,在此基础上设计了试验验证方案,利用国内昊平观测站40 m大口径天线,准确测试并评估了所有北斗卫星导航系统(BDS)在轨可视卫星伪距偏差结果。最后根据试验测试结果,提出针对北斗卫星导航系统的接收机主要参数设置建议,从而能够最大程度上减小伪距偏差问题带来的测距误差和定位误差。该文的研究成果可为GNSS信号设计及实现、GNSS监测评估及用户终端参数设置提供有价值的参考依据。     

一种新型卫星导航信号波形畸变特性评估新方法

全球卫星导航系统(GNSS)导航信号的波形特性将会影响导航信号质量,而信号质量优劣则直接决定了整个GNSS的服务性能极限。传统的波形畸变评估方法主要针对传统相移键控(PSK)调制信号的波形幅度和宽度开展研究,而忽视了波形不对称对跟踪误差和测距误差带来的影响。该文在国际民航组织(ICAO)所采用的传统测距码波形分析模型TMA/TMB/TMC基础上,给出了适用于各种新型二进制偏置载波(BOC)调制的波形畸变分析扩展模型。接着提出能够精细分析波形上升下降沿对称特性(WRaFES)分析模型,并从时域波形、相关函数、S曲线过零点偏差3个方面,深入仿真分析了WRaFES模型的性能特点。最后,以北斗试验卫星M1-S B1Cd信号为例,给出了基于WRaFES模型及相关曲线特性的实测分析结果。研究表明:该方法能够精确分析导航信号波形不对称性及对用户带来的影响,研究成果可为新型卫星导航信号评估提供一种新方法和新思路,同时还可为GNSS用户接收机相关器间隔参数的合理选取提供建议和技术支撑。     

GPS III首星空间信号质量监测评估

GPS （Global Positioning System）在新一代卫星载荷中采用了大量新技术,首颗卫星成功发射后,官方尚未系统公布各导航信号的调制方式、复用方法等关键信息,因而其在轨测试阶段的空间信号质量评估具有重要的意义.该文选择地面接收功率、功率分配、相位关系、调制特性和测距性能等评估参数,深入分析了GPS III卫星L1频点空间信号质量,剖析了该卫星上多种新技术的信号特征.论文成果对其它GNSS（Global Navigation Satellite System）卫星载荷设计及信号体制设计等方面具有重要的参考意义.     

Use of global navigation satellite systems radiation for solving of radar problems

The possibility of using radiation of global navigation satellite systems (GNSS) for the detection of air targets is discussed. Relations for evaluation the detection range are obtained. The requirements for the degree of suppression of the direct signal lights are suggested. The requirements for receiving systems located on the low Earth orbit satellites to overcome the challenges of the global radar are proposed. The range of target detection when simplify signals of backlight pseudolites are used, is received. A bistatic radar system with the backlight pseudolites is presented.     

多分量信号快速时频分析方法

针对目前多分量时频分析方法计算复杂度高,难以实现持续信号实时处理的问题,提出一种多分量信号快速时频分析方法。该方法通过信号流逐窗时频变换,实现信号的快速时频分析,其主要计算过程为短时傅立叶变换,时间和空间复杂度低,易于工程实现。性能分析结果表明:该方法时频分辨率高,避免了交叉项干扰,能有效分析低信噪比信号。