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。     

基于频差估计的卫星导航监测站单卫星多历元校时方法

本文为了提高单星单向授时的精度,提出了一种顾及频差的监测站单星多历元校时方法,即首先分析出接收机频差对本地钟差误差的影响,根据多星单历元本地钟差误差计算原理求得各个时刻未考虑频差时的钟差结果,随后利用最小二乘法计算得频差,最后根据单星多历元本地钟差计算原理,利用单星单历元本地钟差计算结果与频差计算结果求得单星多历元本地钟差计算结果。最后对比单星多历元本地钟差与单星单历元本地钟差二者的误差,前者误差明显更小,误差范围在-1.5ns～3ns。在卫星授时技术中,单向授时是其中一种相对简单的授时方法,但其也是共视授时等一些授时方法的前提,对单向授时的精度问题进行研究,可以提高北斗卫星的授时精度,有利于北斗卫星授时的后续展开工作。     

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。     

北斗二代RDSS与RNSS组合技术分析及应用实例

正在组网建设的"北斗二代"不仅完全继承兼容"北斗一代",在用户容量、服务区域、动态性能、定位精度和使用方式上将有重大改进和提高。北斗一代、二代系统平稳过渡,北斗导航应用成果将透明接入、完美延展,现有用户设备可以继续使用RDSS功能。因此,将"北斗二代"的RDSS和RNSS功能相结合,能够最大限度地利用北斗资源,不但可以进行双向信息联络,还能及时通报确切位置和运动状态,从而更便捷的完成军民两个领域的快速定位、系统监控等平台服务任务。本文就北斗二代的RDSS和RNSS组合技术的方向进行描述,并针对军民应用领域进行分别举例。     

北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析

随着我国第三颗北斗卫星的升空,我国的北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。本文通过对比分析北斗导航卫星系统和GPS全球定位系统的系统和功能组成,给出我国北斗系统的应用优势。     

GEO卫星对北斗终端定位精度影响仿真分析

北斗导航系统比GPS、GLONASS等其他导航系统多了地球同步轨道(GEO)卫星,GEO卫星信号的调制方式和编码格式和非GEO卫星有着很大的区别,有助于增强导航与定位。文中通过多个GEO和非GEO卫星组合的测试场景,重点仿真分析了在选定的定位精度因子下GEO卫星和非GEO卫星对北斗终端定位精度的影响。结果表明GEO卫星有助于提高定位精度,尤其是当参与定位的卫星数较少时,GEO卫星参与定位可提高20%以上的定位精度。     

科技与授时的联姻——追溯北斗GPS双模授时模块的成功研发历程

我国从2000年开始,陆续发射了4颗“北斗一号”01到04号试验导航卫星,组成了我国第一个卫星导航定位系统。十年磨一剑,系统稳定运行,用户显著增加。然而,涉及国家经济社会安全的通信、电力、金融系统等诸多关键基础设施领域的时间同步大多采用GPS授时。针对这一现状,北斗天汇（北京）科技有限公司（简称：北斗天汇公司）从成立期初,专注北斗应用研究,瞄准授时应用前景广阔的市场需求,自主研发创新和系统集成创新,成功研制北斗GPS双模授时模块。     

摄动对北斗授时机的影响及修正方法探讨

北斗卫星导航试验系统是我国第一代自行研制建立的卫星导航定位系统。利用该系统实现单向授时的原理是计算地面中心站与用户机间卫星信号传输延迟,经修正实现本地时钟和系统时钟同步,得到本地的精确时间。为了实现同步,消除＂摄动＂的影响是至关重要的。这里提出利用＂最小二乘＂对卫星速度进行多项式拟合,消除卫星运动对授时精度影响的方法。通过与直接法（没有进行最小二乘拟合）比较,发现前者能将＂摄动＂对授时精度的影响降低在10ns以内。介绍并分析了这种方法,并得出了分析结论。     

北斗三号基本系统空间信号质量评估

全球卫星导航系统(GNSS)空间信号(SIS)质量直接影响了用户使用性能。北斗三号卫星不同于北斗二号卫星,将继续播发北斗二号老信号,同时新增播发B1C, B2a等新信号,多频多信号多分量的信号体制较北斗二号更为复杂,对导航卫星信号质量控制提出了较大挑战。2018年底北斗系统完成了18颗卫星组网,完成北斗三号基本系统建设并开始提供全球服务,有必要对北斗三号在轨卫星空间信号质量进行量化评估。传统空间信号质量评估方法侧重于单项的定性评估,而针对北斗三号复杂的信号体制,缺乏系统的、定量的分析结果。该文对标北斗系统接口控制文件(ICD),从功率特性、频域特性、时域特性、相关域特性和信号一致性等方面研究了不同参数配置对评估结果的影响,形成了一套面向新型调制方式和多频多分量复用信号的量化评估方法。基于40 m大口径天线的空间信号质量评估系统,对18颗MEO卫星进行了长时间监测跟踪和数据采集,首次对北斗三号卫星空间信号质量进行了全面量化评估。结果表明:北斗三号卫星空间信号质量良好,18颗MEO卫星一致性较好,符合ICD指标要求,可满足服务区内用户需求;评估方法可用于对后续导航卫星空间信号质量的量化评估。     

综合信息

我国第九颗北斗卫星成功发射7月27日5时44分,我国在西昌卫星发射中心用"长征三号甲"运载火箭,成功将第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道,这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。这次北斗导航卫星的成功发射,     

创新模式,深耕市场,大力推动北斗产业发展

随着我国第8颗北斗导航卫星的成功发射,中国自主研制的北斗卫星导航系统已经形成了3+3的组网状态,区域导航能力进一步增强,初步具备为我国和周边国家提供高精度定位、导航和授时的能力,为北斗导航产业发展奠定了坚实的基础.     

浅析北斗卫星导航系统和GPS全球定位系统的异同

随着我国自行研制的“北斗一号”的完成,中国的北斗卫星导航系统工程又前进了一大步,我国的北斗卫星导航系统和美国的GPS虽然都是卫星定位、导航系统,但是它们在各方面都有着较大的差异,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。本文首先分析了北斗卫星导航系统的工作原理,进而从卫星数量、轨道特性、定位原理、用户容量和定位精度等方面探讨了二者之间的差别,通过对比分析北斗导航卫星系统和GPS的系统和功能组成,给出北斗卫星导航系统的应用优势。     

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     

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。     

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。     

基于不同轨道和星钟类型的BDS-3星载钟特性评估

星载原子钟性能的研究对于卫星钟差估计与预报、卫星导航系统的建设与维护等具有重要的意义。采用了德国地学研究中心(GFZ)2021-01-01—2021-12-31多星定轨联合解算的精密钟差产品，基于预处理后的钟差数据，对2021年北斗三号卫星导航系统(BDS-3)星载钟的相位、频率跳变情况进行了统计，探讨了中圆地球轨道(Medium Erth Obit, MEO)卫星铷钟与氢钟的相位、频率序列图特点。使用二次多项式模型分析了BDS-3不同轨道、不同星钟类型卫星钟的频率漂移率和模型噪声等指标的变化规律，基于哈达玛方差从不同时间尺度对BDS-3卫星钟的频率稳定度展开了分析。结果表明，BDS-3卫星钟相位和频率变化相对连续且稳定，其中仅地球静止轨道(Geostationary Orbit, GEO)卫星星钟存在调相行为，MEO卫星和GEO卫星都存在调频行为，且铷钟的调频次数明显多于氢钟。从频漂和模型噪声水平来看，MEO卫星优于其他轨道类型卫星，同铷钟相比，氢钟性能更优。BDS-3星载原子钟的稳定度保持在10^-15～10^-14量级，MEO卫星星载钟的稳...     

压制式干扰对北斗接收机授时性能的影响评估

为了确认北斗卫星导航接收机在压制式干扰影响下的授时性能，针对卫星导航信号的捕获、跟踪以及解调过程，进行了相关授时精度的评估。基于不同模块的功能划分，给出了衡量不同带宽干扰对接收机影响的6个关键指标，并采用时间精度因子和伪距测量方差2个误差参数计算了干扰条件下的接收机授时精度。仿真结果表明，不同带宽干扰对北斗接收机授时精度影响不同，窄带干扰带来的跟踪误差比宽带干扰高约5 ns。随着干信比的增加，窄带干扰带来的授时误差还将成倍增加，相关研究结果可以为北斗授时服务精度在干扰条件下的评估提供技术参考。     

孙家栋--老骥伏枥布北斗斗转星移定乾坤，惊心动魄雷声滚，坐镇卫星发射场，北斗普照投营运。

中国北斗卫星导航系统（BDS——BeiDou Navigation Satellite System）,是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。系统建成投入运营,可在全球范围内全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。系统由空间段、地面段和用户终端三部分组成。空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面操作控制站组成。用户终端由北斗用户终端以及与美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统等其他卫星导航系统兼容的终端组成。     

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星民用用户终端4部分。     

北斗三号全球核心星座部署完成 正与5G等各类新技术加速融合

2019年12月16日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及配套远征一号上面级),以"一箭双星"方式成功发射第52、53颗北斗导航卫星。至此,北斗三号在中圆地球轨道上规划的24颗卫星已全部到位。北斗卫星导航系统总设计师杨长风介绍说,此次发射标志着北斗三号全球系统核心星座部署完成,北斗全球服务能力全面实现,将为全球用户提供性能优异的导航服务,以及全球短报文通信、国际捜救等特色服务,将进一步提升系统服务性能和用户体验,为实现全球组网奠定坚实基础。