现代化GNSS导航电文设计分析

导航电文是导航卫星信号的重要组成部分,其设计优劣将直接影响系统的时效性、完整性、灵活性、可靠性、可扩展性等服务性能以及用户使用成本。该文分析比较了各种导航电文的设计以及现代化GNSS(全球导航卫星系统)导航电文在数据内容、编码性能、编排结构以及播发方式等方面的改进措施。结果表明,这些改进措施使系统服务性能得到进一步改善且更便于用户使用。借鉴现代化GNSS导航电文在纠错码、校验码以及交织码相结合的多重差错控制方案,帧结构与数据块结构相结合的电文编排方式,星间、频间电文交叉播发方式等方面的设计,提出了我国COMPASS系统导航电文基本设计思路。     

Compass系统导航电文初步设计建议

本文通过对现行GPS系统中使用的导航电文NAV,CNAV以及还处于研制阶段的GPSblockⅢ所采用的导航电文CNAV-2进行了详细的分析和比较,主要从电文的内容结构、电文播发的方式和编码的设计三个方面对导航电文的设计展开论述。在分析的过程中,总结了电文的结构、内容和编码方式的变化,并对这些变化作出了详细的分析,这些变化将大大提高未来GPS系统的性能,同时也对GPS系统电文的演进提出了一些观点和仍需解决的问题。最后,参照上述分析的结果,主要对CP_Ⅲ阶段Compass系统的导航下行电文设计提出了相应的建议,同时也对上行注入电文和星间链路传输电文提出合理的建议。     

GLONASS导航电文及其解

在概略介绍ＧＬＯＮＡＳＳ系统后，详细介绍了ＧＬＯＮＡＳＳ导航电文的格式、内容及其生成方法，在此基础上，给导航电文的解法，包括校验阵与纠错矩阵，最后给出实例及应用方法。     

民用导航信号电文加密技术综述

本文介绍了导航信号加密认证技术的分类和优缺点比较,对目前常用的两种导航电文加密(NMA)方法 ECDSA 和 TESLA 的原理进行介绍,并对两种方法进行了比较分析,详细介绍了欧洲 Galileo 和美国 GPS 导航系统的导航电文加密方法研究的相关背景和主流设计思想, 随着卫星导航系统的不断发展,导航民用信号的安全性必将越来越受到导航系统拥有国以及研究者的关注。     

GPS和Galileo导航电文设计分析

导航电文设计的优劣直接影响卫星导航定位的可靠性,该文以GPS和Galileo导航系统的导航电文设计为例,汇总了GPS和Galileo系统导航电文设计的最新成果,比较分析GPS传统的导航电文格式NAV和新的民用导航电文格式CNAV以及Galileo系统的导航电文,并对导航电文数据结构、编排方式、差错控制以及播发方式等方面的性能进行评估,进行导航电文的优化设计,以期为我国北斗导航系统的电文设计提供借鉴。     

导航电文上行注入调度模型研究

分析导航电文上行注入调度的要求和约束条件,对问题进行抽象分析,建立导航电文调度模型,并结合经典一维装箱问题对问题进行说明,结合导航电文上行注入调度的实际约束条件,将降序最佳适应算法应用到模型上,解决调度模型的应用问题。同时对算法的性能进行分析论证,验证算法的有效性。     

从GPS SS／US接口规定文件看导航电文设计的新发展

随着卫星导航技术的不断发展，对导航电文提出了新的需求．为了满足新的需求，美国新公布的三个GPSSS／US接口控制文件中增加了一些新内容，还对一些内容做了一些修改，规定了新的导航电文格式，反映了导航电文设计的新趋势．本文在分析对比的基础上对新导航电文中增加和修改的内容以及新格式的特点做了简要介绍．     

基于LDPC码和混沌的图像加密研究

针对LDPC码和混沌logistic映射的图像加密算法进行改进,提出利用两个logistic生成有其特性的随机序列对原图实现二级加密的处理,再运用LDPC码进行编码与BPSK调制,对原图实现三重加密.通过MATLAB仿真测试发现相较于只基于LDPC水印的算法,改进的加密算法可以降低误码率、增强抗干扰性、提高安全性,直方...     

全球定位系统信号模拟中导航电文生成与测试

为了模拟全球定位系统(GPS)中频信号,研究如何产生 GPS卫星导航电文的方法。通过 OEM-STAR 接收机采集原始导航电文,在此基础上外推导航电文的时间参数和轨道参数等,根据 GPS 卫星导航电文结构生成任意时刻的导航电文。给出了导航电文参数外推的算法、原始导航电文转换的算法和生成导航电文的算法,基于 Matlab 分析了外推轨道参数的星座分布,开发了生成导航电文的图形用户界面。通过测试表明,该方法生成的导航电文有效、可靠,符合真实 GPS卫星星座排列规律。     

GNSS导航电文对接收机用户的性能影响分析

导航电文是全球卫星导航系统(GNSS)的关键要素,依靠由系统广播的导航电文所提供的信息数据,接收机用户得以正确计算出其位置并获得精确的时间信息。导航电文的数据内容取决于系统控制段,系统确保电文数据的精度和时效性至关重要,而控制段误差则通过电文传递给用户。从接收机用户性能的角度分析了GNSS导航电文的设计依据,所涉及的用户性能主要包括解调门限、首次定位时间、精度和完好性。阐述了支持上述电文分析的软件工具设计与实现。     

卫星导航电文的地面控制更新——GNSS导航信号的收发问题之七

为了确保动态已知点的所需精度,需要不断地更新发送给用户的卫星导航电文。本文以GPS地面监控系统为例,论述了对卫星导航电文的更新方法及其相关问题。     

GPS L5导航电文的编码仿真研究

GPS现代化的一个重要内容就是增设第三民用频率L5，它采用一个全新的功能更强的信号结构．本文主要研究了L5导航电文的编码及其纠错技术，并根据现有的资料，对L5导航电文进行了编码仿真．     

卫星导航电文是GNSS的导航灵魂—— GNSS导航信号的收发问题之四简

卫星导航的实践证明,卫星导航电文是GNSS的导航灵魂.本文主要论述卫星导航电文的主要内容及其作用,供读者深入了解四大系统的卫星导航电文参考.     

GPS软件接收机导航电文提取的研究

导航电文提取中最重要的步骤是位同步和帧同步。传统的方法是先进行位同步再进行帧同步,并且算法复杂。文中提出了利用自相关函数直接进行帧同步的算法,该算法在实现帧同步的同时也实现了位同步。利用实际采集的GPS中频信号,基于计算机MATLAB软件平台,分别使用传统的方法和自相关函数算法完成帧同步和位同步。仿真结果表明两种方法均可以有效可靠地获得导航电文,自相关函数的算法更简单快捷。     

四大系统的卫星导航电文概论──GNSS导航信号的收发问题之五

本文对GPS,GLONASS,Galileo和北斗卫星的导航电文,分别作了可供详细解读的入门论述;因篇幅所限,难以详论,具体请参阅笔者所著《GPS卫星导航定位原理与方法》一书的有关章节。     

GPS CNAV电文构成与应用分析

CNAV电文是GPS现代化进程中的一个重要改进。介绍了CNAV电文的基本特征,包括编码方式、结构组成、电文数据类型以及电文的校验方法;结合原有的NAV电文,主要讨论了CNAV电文中新增的各类参数以及相关模型的优化,客观地分析了CNAV电文模型上的改进以及广播参数在计算精度上的提升对最终定位的影响;最后研究了CNAV电文灵活的广播体制以及其对用户导航解算的影响。通过对CNAV电文和NAV详细的比较,突出新型CNAV电文的特点和优势。     

基于身份签名的北斗二代民用D2导航电文认证协议

北斗二代民用D2导航电文(BeiDou-Civil Navigation Message-D2,B-CNAV-D2)信息在开放的信道中传输,缺乏完整性保护机制,面临信息被伪造和篡改的威胁,容易遭受欺骗攻击.为了保障B-CNAV-D2信息的完整、真实和可用,本文在分析B-CNAV-D2信息组成结构的基础上,设计了基于身份签名体制的北斗二代民用D2导航电文信息认证协议.该协议提供信息源认证和信息完整性保护,实现B-CNAV-D2信息防篡改和防伪冒的功能.B-CNAV-D2信息认证协议可以有效地减少传统签名认证方案中数字证书分发和更新等处理环节,提高认证协议的整体效率和认证效率,拥有较好的认证时效性与较低的计算成本和通信成本.