导航卫星

摘要： 2021年,国外共进行3次导航卫星发射活动,均获成功,发射导航卫星4颗。其中,美国成功发射全球定位系统-3(GPS-3)卫星1颗;欧洲“一箭双星”成功发射改进型“伽利略-全运行能力”(GALILEO-FOC)卫星2颗;日本成功发射“准天顶卫星系统”(QZSS)首星替代星1颗,即准天顶卫星-1R(QZS-1R);其他国家未进行导航卫星发射。截至2021年12月,国外在轨运行并提供导航服务的卫星86颗,其中,美国GPS系统30颗,俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)系统23颗,欧洲“伽利略”(GALILEO)系统22颗,日本“准天顶卫星系统”4颗,“印度区域导航卫星系统”(IRNSS)7颗。

摘要： 2020年6月23日,北斗三号系统最后一颗组网卫星发射成功。至此,北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗三号系统的每一颗卫星都由十几万个元器件组成,而这背后离不开上万名潜心钻研的科研工作者,南京三乐集团有限公司宇航产品室主任成红霞就是其中一员。从2015年开始,成红霞负责主持公司各频段空间行波管研制。空间行波管是导航卫星、通信卫星、气象卫星以及侦测卫星中的核心部件。

摘要： 2020年8月北斗天网惊艳亮相,中国科学院北斗导航卫星研制团队攻坚克难,我国自主研发的北斗三号全球卫星导航系统正式开通。这标志着我国完成了北斗系统最后的卫星组网工作,组网卫星的服务范围已涵盖全球,在定位、导航、授时等技术上有了新的飞跃。在综述当前国际成熟的卫星导航系统发展现状和当前应用情况的基础上,重点介绍了北斗“三步走”(北斗一号、北斗二号、北斗三号)、北斗卫星导航系统构成以及全球卫星导航系统;详细描述了北斗的发展历史及其研究、近代发展应用及优势;最后,从互联网5G信息技术的融合、交通运输、青少年北斗系统科普课件开发、测绘技术应用、国防和应急救援以及国际交流6个方面对北斗卫星导航系统的发展前景进行了分析和探讨,以期促进对当代青少年北斗系统科普宣教工作的有效开展。

摘要： 针对导航卫星缺乏健康管理辅助设计和验证手段,健康管理指标参数不系统、不量化等问题,提出了面向导航卫星在轨信号服务性能和安全稳定运行保障需求的健康管理建模方法和指标计算确定方法,搭建了卫星健康管理协同设计与仿真验证系统。一方面可以协助卫星设计人员开展健康管理方案设计,构建系统的、定量的健康管理指标体系;另一方面可以通过数据驱动,验证卫星健康管理系统设计的正确性和合理性,对相关的故障诊断、预测和恢复算法进行评估,为卫星健康管理系统设计、开发、评估与配置等工作提供有力支撑。

摘要： 1.我国最新一代的导航卫星采用了哪种定位技术?A.有源定位B.无源定位C.随机定位2.北斗二号导航卫星共有几颗非试验用的正式卫星?A.6颗B.14颗C.20颗3.下列哪一类卫星与风云二号气象卫星运行在同一轨道?A.风云一号气象卫星B.风云三号气象卫星C.风云四号气象卫星。

摘要： 针对影响导航卫星系统可用性的中断,从降低中断频次和缩短中断处置时间方面开展了系统优化设计,提出了一套基于多参数联合的降低轨控中断频次的设计方法,优化设计了一种基于在轨轨道摄动特性的中断时间最短的漂星策略,建立了一套异常中断分级处置原则,有效缩减了中断时间,实现了导航系统可用性的大幅提升。此方法在工程实际中已成功应用验证,在轨运行结果表明:所有卫星空间信号可用性均满足系统指标要求,为北斗系统的稳定运行提供了有力的技术保障。

摘要： 针对导航卫星在研制中识别与控制中断风险的工程需求,分析了导航信号中断的复杂性,针对现有中断分析方法的不足,提出了全层级、多维度且融合了危害时间模型的中断分析方法,并给出中断分析流程。通过相关性分析快速定位导致卫星信号中断的底层单元清单,解决了中断关键环节识别全面性的问题;针对传统技术未考虑中断相关性及中断传播不确定性的问题,提出了综合考察中断风险评估三要素并引入中断传播概率的危害时间模型进行定量评估的方法,实现对中断关键环节的准确识别。该方法适用于星座和卫星的各类中断关键环节识别,已应用于北斗导航卫星系统。

摘要： 为保障战时区域的导航信号稳定,需要卫星对地面区域进行功率增强,对大规模功率增强任务进行规划能够保障增强效果.本文针对导航卫星功率增强任务规划问题,分析星地可见性以及相邻任务的时间窗口冲突等问题,构建功率增强任务规划模型,选用基于蚁群系统和最大最小蚂蚁系统的自适应蚁群算法,并引入任务收益参数来改进设计算法的寻优策略,在加快算法收敛速度的同时避免陷入局部最优解.实验结果表明,本文的改进蚁群算法对大规模功率增强任务具有很好的规划效果.

摘要： 传统的基于卫星遥测的故障定位方式,存在故障发现时间晚、故障定位难、故障恢复时间长等问题,不适应于导航定位的高可用性、高连续性的要求;为了提高导航卫星的服务能力,提出了一种导航卫星载荷自主健康管理的方法,设计了全系统的健康管理策略,具有全系统自主监测、逐级定位、快速恢复的优势,同时采用冗余对比的方法排除监测单元自身故障所引入的虚警,提高了系统的可靠性.

摘要： 传统的等效全向辐射功率(Equivalent Isotropically Radiated Power,EIRP)测量方式存在人工操作耗时长、 有安全隐患、 无法进行长时间连续测试等问题,无法适应导航卫星的EIRP测量需求.根据导航卫星下行信号通道多、EIRP稳定度要求高的特点,设计了导航卫星EIRP自动化测试系统.利用程控矩阵开关实现测量通道的程控选择性接入,利用频谱仪和测试及控制软件进行EIRP的自动测量、 超差告警、 自动记录,实现了导航卫星EIRP的快速、 准确、 连续测量.系统已成功应用于北斗三号系统导航卫星在地面各测试阶段的EIRP测量,大幅提高了测试效率,节约了测试时间,对于具有多通道功率测量需求的系统有很好的借鉴意义.

摘要： 铷钟是导航系统的重要组成部分,而铷钟物理部分是铷钟的核心部件,铷钟具有优良的频率准确度及稳定度,其功能和性能指标决定了导航卫星在轨运行时的技术状态.本文通过对导航卫星铷钟物理部分使用情况和相关遥测参数的分析(稳定度,漂移率和光强),简单介绍了铷钟系统的组成及工作原理.其次对铷钟物理部分的地面测试系统的内容和方法进行了的阐述.通过对铷钟物理部分在轨性能与地面测试数据的比较,获得铷钟物理部分输出频率和光强的关联性.结合对正常情况和异常情况铷钟数据的特征变化,提供了一种可以提前预判铷钟物理部分故障的手段,有效降低铷钟物理部分引起的导航服务非计划中断.研究结果可以为后续高精度时频系统导航卫星的研制提供参考.

摘要： 针对区域布站或全球稀疏布站定轨效果不佳的现实困难,给出了低轨卫星辅助导航卫星精密定轨的基本原理,结合实测数据,重点分析了两种布站条件下,辅助定轨的实际应用效果,结果表明:两种布站条件下,与传统定轨方法比较,低轨卫星辅助导航卫星的三维定轨精度平均改进程度都能优于30%,其中,又以切向轨道精度改进最大,此外,受观测网形影响,区域布站条件下平均轨道精度提高的绝对量要大于全球稀疏布站,但全球稀疏布站条件下轨道精度改善程度更加平均.

摘要： 导航卫星的定轨预报精度除受到观测数据质量、定轨策略的选取及测站的分布等因素的影响外,还受到卫星动力学模型精度的制约.对应厘米量级的轨道精度要求,卫星轨道的摄动模型必须进一步精化,因而一些被忽视的微小摄动力的作用必须予以考虑,在卫星结构和物理属性的分析的基础上研究电磁辐射力、地球辐射压的微小摄动力建模方法,在建立动力学模型时考虑电磁辐射力及地球辐射压摄动因素,进而分析这两种微小摄动力对航天器定轨预报精度的影响.实验结果表明,引入这两种微小摄动力后,导航卫星定轨精度平均可提高约8%,12小时轨道预报精度平均可提高约4%.

摘要： 针对我国地面监测站难以对导航卫星进行全球覆盖实现卫星轨道和钟差完好性监测的问题,提出了一种基于星间链路的卫星自主完好性监测方法.该方法通过星间双向测量分离轨道与钟差观测量,分别进行星历与钟差的完好性监测.将轨道观测量与卫星广播星历计算的卫星位置理论值比较,进行对卫星星历完好性的监测.针对目前还没有在轨实现的卫星钟差慢变故障的监测进行研究,该方法对钟差观测量进行参数估计,分析卫星钟差方程一阶和二阶系数的变化,监测卫星钟差慢变故障.结合星历数据进行仿真与完好性风险分析,分析结果表明该方法可以实现对卫星轨道和钟差的完好性监测,并且当一颗卫星与其他卫星构建4条星间链路时,可以满足民用航空一类精密进近的完好性风险要求.

摘要： 随着北斗全球导航系统的建设和导航卫星的不断升级,精密导航技术对下行导航信号质量提出了更高的要求.北斗三号卫星B1C导频支路采用的是QMBOC调制方式,本文从实际的卫星发射信道模型入手,根据具体工程实际应用过程中出现的各种影响因素,如带限、通带内群时延不平坦、信号通断、有无电文、采集时间间隔等,对QMBOC相关峰的对称性进行影响分析.结果表明QMBOC信号的相关峰对微小的通道非理想特性异常敏感,各影响因素对QMBOC相关峰对称性的影响主要体现在第一肩膀处,造成第一肩膀处的SCB恶化或波动.因此,建议接收机在接收信号时应尽量避免使用第一肩膀处的相关值,否则可能会影响测距精度.

摘要： 在导航卫星太阳光压力模型建立、观测模型中天线相位中心改正和相位缠绕改正计算及其动力学轨道的计算中,卫星姿态是不可或缺的信息.导航卫星的姿态包括名义偏航姿态和偏航姿态异常时期(正午、子夜、地影期)的卫星姿态,本文根据导航卫星的姿态控制规律,使用GPS卫星的位置和速度信息,在惯性参考系中计算不同型号卫星在不同时期的偏航角,进一步计算得出卫星星固系在惯性系下的轴系指向,即卫星姿态数据,系统地阐述了轨道与姿态之间的转换关系.以2013年10月为例,使用IGS提供的精密星历,计算了这一时段GPS卫星的偏航角和姿态,研究了卫星偏航姿态的变化规律.通过精密轨道转换得到的姿态数据文件可以方便地为接下来的相关计算所用,本文的研究工作也可以为与GPS导航卫星采用类似持续动偏模式的北斗新一代导航卫星的姿态计算提供参考.

摘要： 导航卫星采用单自由度太阳帆板,通过动态偏航控制,保证发射天线指向地球的同时太阳帆板法向指向太阳.但动态偏航控制使得卫星发射天线绕卫星位置矢量转动,造成发射信号的相位缠绕.特别是地影期间,卫星在正午和子夜时的偏航转动速率达到最大,相位缠绕影响最大.在精密定位时,需要考虑卫星发射天线的相位中心变化,卫星偏航姿态控制带来的相位缠绕问题也必须考虑.如果采用二自由度太阳帆板,卫星本体不需要进行动态偏航控制,只对帆板进行动态偏航控制,在惯性系内卫星发射天线相对于卫星位置矢量不发生转动,就可以减轻相位缠绕问题,用户也可以方便地补偿卫星发射信号的相位缠绕.

摘要： 随着星敏感器在导航卫星上的工程应用,如何标定星敏感器的系统安装误差,提高测量数据精度,制定适合导航卫星轨道特点的自主导航计算修正方法,对于卫星高精度的姿态保持和确保自主导航计算准确性具有十分重要的意义.在某系列装备星敏感器的中高轨卫星管理过程中,出现以下问题.一是姿态测量基准由地球或太阳敏感器切换至星敏感器的过程中,由于星敏感器安装矩阵的系统误差补偿不准确,出现姿态波动幅度大于在轨管理要求的情况,影响卫星正常在轨应用;二是基于平均修正逻辑的星敏感器自主导航算法在卫星实施南北控制后有可能升交点赤经计算不正确,影响自主导航精度.针对上述工程实际问题,本文主要研究内容有,一是研究了基于卫星高精度星历和多源姿态测量数据的星敏感器安装矩阵系统误差补偿修正方法,验证了星敏感器安装矩阵误差修正方法;二是在确保星敏感器测量数据精度的基础上,研究了基于平均滤波法的自主导航计算修正策略.通过在轨实际验证,经过系统误差修正后的星敏感器测量数据应用于基于平均滤波法的卫星自主导航计算,精度满足长期管理要求,对后续卫星的在轨管理具有积极地技术借鉴作用.

摘要： 高精度的卫星钟差是全球卫星导航系统实时精密单点定位和授时服务的重要基础.为了提高的GNSS系统卫星钟差以及钟差预报的精度,需要对GNSS星载原子钟的周期特性进行分析.本文基于2016年整1年的GNSS精密卫星钟差数据,利用中位数方法进行了数据预处理,使用多项式拟合模型分析了卫星钟的拟合残差,利用频谱分析法分析了GNSS卫星钟差的周期特性,全面分析了GNSS四系统星载原子钟的周期特性.试验结果表明:除Cs钟的卫星外,其他卫星钟差都表现出较明显周期特性,BDS、GPS的主周期项基本在12h、24h、6h,GLONASS的主周期项基本在12h附近,GALILEO主周期项在13.9h、7h;不同轨道、不同类型原子钟钟差周期项不同,而同种轨道类型的卫星其钟差周期项也存在差异;卫星的钟差主周期分别近似为其卫星轨道周期的1/2倍、1倍、2倍.

摘要： 高精度的卫星钟差是全球卫星导航系统实时精密单点定位和授时服务的重要基础.为了提高的GNSS系统卫星钟差以及钟差预报的精度,需要对GNSS星载原子钟的周期特性进行分析.本文基于2016年整1年的GNSS精密卫星钟差数据,利用中位数方法进行了数据预处理,使用多项式拟合模型分析了卫星钟的拟合残差,利用频谱分析法分析了GNSS卫星钟差的周期特性,全面分析了GNSS四系统星载原子钟的周期特性.试验结果表明:除Cs钟的卫星外,其他卫星钟差都表现出较明显周期特性,BDS、GPS的主周期项基本在12h、24h、6h,GLONASS的主周期项基本在12h附近,GALILEO主周期项在13.9h、7h;不同轨道、不同类型原子钟钟差周期项不同,而同种轨道类型的卫星其钟差周期项也存在差异;卫星的钟差主周期分别近似为其卫星轨道周期的1/2倍、1倍、2倍.

摘要： 本发明提供卫星导航用BCH码译码方法、译码器及卫星导航接收机，以降低BCH(51,8)码的译码复杂度。在本发明中，使用硬判决向量计算码字中任一比特的校验和，根据校验和对该比特进行错误值估计，使用估计得到的错误值对硬判决向量中该比特对应的硬判决值进行纠正，完成该比特的译码。重复上述过程完成所有比特的译码结果。在译码过程中并不需要存储BCH码的所有码字，也不需要对所有可能的信息序列进行编码得到相应的码字，运算相对简单，从而降低了译码复杂度。

摘要： 本申请提供了一种基于低轨卫星星座和C波段联合导航信号的卫星导航系统和方法，其中，低轨卫星星座向用户接收机提供C波段联合导航信号进行定位导航。根据本申请能够提供一种基于低轨卫星星座和C波段联合导航信号的卫星导航系统和方法，服务范围更广、可用性更强。

摘要： 本发明提供了一种基于卫星组合导航系统的卫星自主导航方法，包括步骤：针对卫星组合导航系统的状态变量建立所述卫星组合导航系统在连续时间下的非线性状态方程和量测方程；利用SDC策略分别对所述非线性状态方程和量测方程进行线性化得到连续的线性方程，进而得到状态转移矩阵和测量矩阵；基于所述状态转移矩阵和测量矩阵构建离散化后的系统模型；利用所述系统模型对自主导航中经过SDREF滤波处理的状态变量进行时间更新；利用所述系统模型对所述时间更新后的状态变量预测值进行SDREF滤波的测量更新。本发明减少了计算量，提高了导航的实时性，同时还能提高滤波精度，减小导航误差。

摘要： 本发明公开了一种卫星导航信号的异常判定方法，包括获取卫星导航信号；对卫星导航信号进行跟踪并根据I支路和Q支路的功率判定当前通道的导航信号质量；对卫星导航信号进行跟踪并根据实时伪距和估算伪距判断当前通道的卫星信号误锁情况。本发明还公开了包括所述卫星导航信号的异常判定方法的卫星导航方法，和包括了所述卫星导航信号的异常判定方法和卫星导航方法的接收机。本发明能够准确的分辨出因误锁导致接收机定位异常的情况，解决了因载波环误锁导致接收机定位精度差、不定位及定位时间长的问题，而且规避了传统方法鉴别载波频率误锁时出现误判或漏检的情况，大大提高了接收机的鉴别能力，而且可靠性高、实用性好。

摘要： 本申请提供一种卫星导航天线及卫星导航收发设备，其中卫星导航天线包括非完全对称的金属反射地板和位于金属反射地板上中心位置处的天线无源阵子，其中，金属反射地板为具有相互垂直的短轴和长轴两个对称轴的轴对称图形，金属反射地板上以长轴端点为起点沿所述长轴往中心位置的方向上存在两条缝隙，所述两条缝隙的形状大小相同且位置沿所述短轴对称。上述技术方案，通过在天线的非完全对称形状的金属反射地板的长轴方向上开槽，可以有效改善天线的轴比性能和3db轴比波束宽度，提高天线接收或发射信号的质量。

摘要： 本发明公开了一种卫星导航信号的异常判定方法，包括获取卫星导航信号；对卫星导航信号进行跟踪并根据I支路和Q支路的功率判定当前通道的导航信号质量；对卫星导航信号进行跟踪并根据实时伪距和估算伪距判断当前通道的卫星信号误锁情况。本发明还公开了包括所述卫星导航信号的异常判定方法的卫星导航方法，和包括了所述卫星导航信号的异常判定方法和卫星导航方法的接收机。本发明能够准确的分辨出因误锁导致接收机定位异常的情况，解决了因载波环误锁导致接收机定位精度差、不定位及定位时间长的问题，而且规避了传统方法鉴别载波频率误锁时出现误判或漏检的情况，大大提高了接收机的鉴别能力，而且可靠性高、实用性好。

摘要： 本发明提供卫星导航用LDPC码编码方法、编码器及卫星导航系统。上述方法包括：将待进行LDPC编码的信息序列转化为长度为L的数据符号向量d；使用数据符号向量和第一级编码数组进行第一级编码处理，得到长度为L的第一级编码向量；使用第一级编码向量和第二级编码数组进行第二级编码处理，得到校验符号向量p；将数据符号向量d和校验符号向量p组成码字向量c；将码字向量c中的每一数据符号转换为相应的6个二进制比特，得到编码比特序列。在本发明实施例中，采用两级编码的方式计算得到校验符号向量p，再将数据符号向量d和所述校验符号向量p组成码字向量c，并转换为编码比特序列，实现了编码。

摘要： 本发明涉及一种用于在多路径误差方面评估全球导航卫星系统中的卫星信号的方法，其中，在进行位置确定的范围内，接收器(7)从多个卫星的卫星信号中确定在接收器(7)和卫星之间的基于输送时间测量的输送时间距离以及在接收器(7)和卫星或基准点之间的基于载波相位测量的载波相位距离，其中，在接收器(7)中形成传输时间距离和载波相位距离的时间导数的差作为评估参量，通过至少一个多路径标准针对多路径误差的存在对该评估参量进行分析处理。

摘要： 本发明公开了一种用于导航卫星测试的地面代理系统及导航卫星测试方法，属于导航卫星测试评估技术领域。本发明采用代表卫星导航地面状态的集成模拟架构，基于空间信号接口控制文件、研制技术要求、信号特征等信息等要素形成卫星导航的系统零值、空间信号接口规范、系统服务性能三要素测量基准，解决了传统测试方法中多星座卫星测试存在一致性偏差和溯源的难题，保障了导航卫星测试统一化标尺，实现导航卫星高效、精确准测试。

摘要： 本实用新型公开一种导航卫星电源调节控制电路及导航卫星，包括稳压电路模块、电压调节电路模块、控制电路模块及半导体开关电路模块，所述稳压电路模块的信号输入端用于与电源电连接，所述稳压电路模块的信号输出端与所述电压调节电路模块及控制电路模块电连接；所述电压调节电路模块与所述控制电路模块电连接，所述控制电路模块与所述半导体开关电路模块电连接，所述半导体开关电路模块用于与所述目标用电器件电连接。本实用新型能根据使用场景进行调节，应用范围广。