基于北斗三号卫星非差多普勒观测信号的优化测速模型

针对运动载体速度估计方法精度不足、模型复杂等问题,提出了一种精度高、模型复杂度低的基于北斗三号卫星非差多普勒观测信号的优化测速模型。该模型利用北斗三号卫星原始数据,使用复杂度低的多普勒测速模型估计载体速度。为提高测速精度和解算效率,首先对原始模型线性化处理,然后依据载体航向与其速度矢量的相关性增加松约束。用北斗三号卫星实测数据验证了该模型的测速精度,评估了该模型的适用性。实验结果表明,载体静止时,优化多普勒测速精度可达cm/s级甚至mm/s级,在与原始多普勒测速的对比中,水平方向测速精度提高60%左右,解算时间缩短24%;载体运动时,增加航向约束的多普勒测速精度与原始多普勒测速相比,北、东方向测速精度可提高14%～21%,解算效率提升大约20%。     

北斗三号组网卫星发射现场电视直播音频系统设计实践及创新探索

根据中宣部对北斗三号最后一颗全球组网卫星发射电视直播宣传报道的统一部署,中央电视台和四川广播电视台共同承担本次卫星发射的电视直播技术保障任务。因此,以北斗三号组网卫星发射电视直播为背景,介绍北斗三号组网卫星发射电视直播制作音频系统的设计和实施方案,详细阐述采用创新技术进行直播制作所呈现的效果,同时说明对北斗三号组网卫星发射电视直播制作的要点及应急处置方法,并给出高效、可靠的制作方案和实用建议。     

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。     

电力系统中基于北斗卫星导航系统的应用

当前,我国电力系统时间同步更多的依赖于GPS全球定位系统,随着我国北斗卫星导航系统逐步建设完善,已完全具备在电力系统中使用的可行性,本文通过介绍北斗卫星系统的授时技术,并结合电力系统实际,分析认为基于北斗卫星导航系统在电力系统中时间同步方面的应用是完全可行的。     

融合三代北斗卫星应用的应急广播系统研究与设计

为解决公共通信和广播电视信号无法有效通达现象,通过融合三代北斗卫星应用的应急广播系统建立起应急信息的有效传播,实现应急广播全天时全天候全覆盖,该种全新应急广播传输模式将使应急信息在极端情况下及时发布、有效通达,应急广播终端无网络覆盖的困扰将不再出现。该应急广播系统使应急广播传输方式迈向全新领域,对全球应急广播传播方式进一步拓展起到先导和推动作用。     

基于北斗导航卫星的BiSAR大场景成像

基于导航卫星的双基地合成孔径雷达系统具有低成本和易于部署等突出优势,近年来发展迅速,但受限于导航信号发射功率低,目标场景区的回波信号能量很弱,之前的实验结果中成像场景面积均较小。本文提出了一种基于多星多角度的GNSS-BiSAR大场景区域成像方法:采集多颗导航卫星在不同场景方向的回波进行成像处理,通过图像拼接获得高质量的大场景区域成像结果;开展了多星多角度GNSS-BiSAR成像实验,获得了较好的成像结果,并给出了图像解译,验证了GNSS-BiSAR系统用于遥感成像的发展潜力。      

基于北斗卫星的海上急救系统的设计与研究

针对北斗卫星导航系统在救援中的应用进行研究,分析了北斗卫星导航系统的定位原理和工作方式,利用无线传输方式对海上急救系统进行了设计和研究,得到了以北斗卫星导航系统为核心的智能海上急救系统,并通过简单案例,初步验证了系统的可行性和实用性.     

基于FPGA的北斗卫星信号接收机设计

获得准确可靠的北斗卫星信号是卫星信号解算的基础和关键,本文设计了以FPGA为核心的软硬件相结合的嵌入式系统,通过天线和模拟电路接收、放大原始卫星信号并进行滤波,通过FPGA控制本振与原始卫星信号混频并送入高速AD,最后通过FPGA控制USB接口将原始信号发送到电脑主机以便进行后续信号解算研究。     

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     

基于北斗伪卫星系统的建筑形变监测

本文设计了一种基于北斗伪卫星系统的微变形监测方法，能够以较高精度对建筑物的微变形进行监测。因为监测点的三维位置变化能够反映出监测点处发生的形变，因此在搭建好北斗伪卫星系统之后，将接收机放置在监测点处，通过接收机定位结果的变化来判断监测点处是否发生了形变。为了验证设计的北斗伪卫星系统的有效性，我们进行了一组实验来进行评估。实验结果表明：与传统的 GNSS 系统监测相比，本文设计的北斗伪卫星系统具有更高的监测精度以及更好的稳定性，三维监测精度分别为 0.0011m，0.0007m 以及 0.0024m，同时，与传统的利用全站仪以及激光测量方法相比，北斗伪卫星系统能够实时的打印出监测结果，从而更容易对建筑物形变进行判断，防止危险的发生。     

基于地面网络SIM卡的北斗三号区域短报文网络安全研究

由于地理环境及成本因素限制,已规模化建设的地面移动通信网络仍然存在未完全覆盖人类活动区域、受突发灾害影响导致服务中断的问题。北斗三号卫星导航系统所特有的区域短报文卫星通信服务可以与地面网络实现互补,同时还具备集成进手机这一技术优势。为了满足大众领域对于轻量、简便的应急通信服务需要,提出了基于移动用户SIM卡认证体系以“不换卡、不换号”提供短报文融合通信的服务模式。针对于北斗系统资源紧缺等限制,提出了一种地面移动网络用户通过北斗短报文接入时的安全应用方案,设计了通过移动网络的密钥预埋机制与结合北斗特性的鉴权加密机制两大关键技术流程。该方案在完成单次报文传输的同时实现了用户认证与安全传输,以极低的协议开销实现了北斗网络下的安全应用,为6G时代星地一体化融合通信网络的研究提供了参考。     

遮挡环境下原子钟和气压测高仪辅助北斗定位方法研究

在城市峡谷等遮挡环境下,接收机无法连续进行定位解算;并且高程定位精度不能满足用户在立交桥或者盘山公路等环境下的定位需求。在接收机内使用原子钟,可以利用原子钟的高稳定性,对钟差进行高精度的预测。并通过与气压测高仪共同辅助北斗系统定位,可以有效提高接收机的定位精度和连续性;该文首先理论分析了原子钟和气压测高仪辅助定位算法;然后,提出一种气压测高仪初始化校正方法,并通过对钟差噪声类型的分析确定了钟差预测方法;最后,模拟遮挡环境,进行原子钟和气压测高仪辅助北斗卫星导航系统定位试验,并分析了定位结果。结果表明：仅跟踪两颗可见卫星,便可以进行定位解算,并且垂直方向上的定位误差从8.2 m (RMSE)下降到了5.2 m,定位结果的波动从4.6 m下降到了0.8 m。     

北斗三号B1C/B2a新信号精密卫星产品估计及PPP-AR性能研究

为分析北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)B1C/B2a新信号的服务水平,基于混合差分的方法,结合全球均匀分布的观测站数据解算得到BDS精密钟差,进一步估计宽窄巷未校准相位延迟(Uncalibrated Phase Delay, UPD)。使用二次差法对所估计的BDS-3钟差精度进行评估分析,验证估计产品的准确性;通过UPD产品长期序列来研究其稳定性;将估计的钟差和UPD等产品应用于精密单点定位浮点解和固定解(Precise Point Positioning-Ambiguity Resolution, PPP-AR)进行验证。根据数据处理结果可知,地球静止轨道(Geosynchronous Earth Orbit, GEO)、倾斜地球同步轨道(Inclined Geosynchronous Satellite Orbit, IGSO)和中地球轨道(Medium Earth Orbit, MEO)3种轨道类型的估计卫星钟差平均精度分别为0.209、0.095、0.087 ns; BDS-3宽巷UPD长期序列标准差(Stand...     

一种北斗三号RDSS性能实时监测的实现方法

随着北斗三号系统应用的逐步推广,北斗RDSS功能在边防、气象、交通、航空和应急搜救等行业中应用越来越广泛,因此北斗RDSS性能监测是推动北斗RDSS服务应用的重要途径。设计了一种北斗三号RDSS性能实时监测的系统实现方案,系统具备安全性、高可靠性和易扩展性,满足数据采集、接收、存储、处理和管理监控等各个功能的基础支撑需求;针对RDSS的性能评价内容进行了设计,包含通信内容查询、接收信号类型、波束数量和波束功率、通信成功率、定位精度及通信时延等功能指标。最后,通过在对天环境条件下的实际测试验证,分析了测试结果数据,验证了方案的可行性。提出的方案具备RDSS性能监测实时性强、连续监测、及时预警和远程推送的特点,可以通过网络向相关用户推送相关信息,使用户能够方便快捷地掌握RDSS使用性能,为用户RDSS应用提供保障。     

基于频域差分的“北斗”三号信号快速捕获算法

针对“北斗”三号导航信号快速捕获问题,提出了一种能够克服“北斗”三号信号中Neuman-Hoffman(NH)码跳变并提高“北斗”三号导航卫星信号B1I频点信号信噪比的快速捕获算法。该算法基于频域差分非相干的部分匹配滤波和快速傅里叶运算（Fast Fourier Transform,FFT）算法,利用加窗和补零的方式提高FFT的频点分辨率并抑制扇贝损失,通过频域差分的方式弥补相干积分时间短和非相干平方损失带来的信噪比不足。理论分析和仿真实验证明,该算法优于传统非相干积分,能实现“北斗”三号信号的快速捕获。     

接收机参数对北斗三号卫星伪距偏差影响研究

伪距偏差是抑制北斗系统服务能力提升的重要误差源,影响用户实时定位性能和卫星精密定轨处理.目前对北斗三号伪距偏差的分析研究与测量较少,文章首先从理论上分析了接收机的前端滤波带宽和相关器间隔对伪距偏差的影响,并对理论分析结果进行了仿真.然后在此基础上利用7.5 m大口径天线对北斗三号在轨卫星信号进行采集,使用软件接收机对卫星实测数据的伪距偏差进行测试验证,全面分析了前端滤波带宽和相关器间隔对北斗三号卫星信号伪距偏差的影响.根据理论分析和实测验证的结果,得到了接收机的相关器间隔和前端滤波带宽对北斗三号卫星B1I、B3I和B1C信号的伪距偏差影响范围.研究表明,通过合理设置接收机相关器间隔和前端滤波带宽,可有效减小北斗三号卫星信号伪距偏差,提升用户定位精度.     

新设计：基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统软件设计与实现

本文介绍了基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统的基本情况,重点介绍了总中心数据管理软件和分中心数据处理软件的基本结构和主要功能,并详细介绍了两部分软件的设计流程和实现过程。     

基于北斗二号和GPRS的物资运输监控系统

根据实际需求,提出了物资监控系统应具有的功能。介绍了北斗二号的定位原理和GPRS通信原理,在此基础上对监控系统的监控中心和终端机进行了设计。文中设计的物资运输监控系统具有定位精确、价格低廉、简单实用的优点,在物资运输监控领域具有广范的应用空间。     

一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法

授时是卫星导航系统的基本服务之一,在先进电子设备研制和智能时空信息服务中具有重要作用.针对当前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)授时方法存在的受地面共视观测站和通信网络限制的问题,本文提出一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法(B2b signal ...     

利用GAMIT研究北斗三号中、短基线解的精度

为验证北斗三号系统在省级区域基线解的精度,以某省11个可观测到北斗全星座信号的测站,对BDS/GPS观测数据质量进行了分析,利用高精度GNSS解算软件GAMIT 10.75结合精密星历进行了分组解算。实验结果表明,GPS卫星较BDS卫星有更多的周跳,BDS全星座基线解内符合精度优于GPS系统,各方案基线相对精度均达到了10^-8,方案之间基线解较差不超过12 mm,可满足工程控制网测量精度。