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基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级导弹编队基线测量方法

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空军工程大学学报 2024年第2期25卷 115-122页

作者：张发兴李永宁肖勇杜宁员航吕航秦卫鹏李鸿翔胡鑫钰韩艳蓉陕西凌云电器集团有限公司卫星导航研究所陕西宝鸡721000 航空工业成都飞机设计研究所成都610091 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610073 航空工业西安飞行自动控制研究所西安710076

在导弹编队基线测量是导弹集群攻击的前提下,针对导弹编队基线测量问题,提出了一种基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级基线测量方法。以北斗RDSS区域短报文作为编队数传链路,基于北斗三号DGNSS/INS建立伪距单差观测模型,在GNSS... 详细信息

在导弹编队基线测量是导弹集群攻击的前提下,针对导弹编队基线测量问题,提出了一种基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级基线测量方法。以北斗RDSS区域短报文作为编队数传链路,基于北斗三号DGNSS/INS建立伪距单差观测模型,在GNSS信号连续正常或信号中断情况下,进行DGNSS与INS组合导航实现稳定的基线测量输出。仿真结果表明:在GNSS信号连续正常的观测历元中,DGNSS/INS组合导航可以实现稳定的基线测量输出。在GNSS信号中断20 s以内,DGNSS/INS组合导航在东向(E)、北向(N)的基线测量误差小于2.5 m(1σ),天向(U)的基线测量误差小于3.0 m(1σ)。与RTK算法相比,伪距单差模型对算力的要求降低了70%~80%。

关键词：导弹编队基线测量北斗三号单差观测模型 RTK GNSS/INS组合

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极区北斗三号与GPS定位性能仿真分析

海洋测绘 2024年第3期44卷 62-67页

作者：曹翔赵仓龙江苏航运职业技术学院航海技术学院江苏南通通226010

为研究北斗三号与GPS在极区的定位性能,基于STK软件,仿真分析两系统在4个极地科考站点和极区范围的卫星可见性和GDOP值,结果表明:在极区60°~80°范围内,北斗三号东半球定位性能优于西半球,而当纬度超过80°时,东西半球无明显差异;与GP... 详细信息

为研究北斗三号与GPS在极区的定位性能,基于STK软件,仿真分析两系统在4个极地科考站点和极区范围的卫星可见性和GDOP值,结果表明:在极区60°~80°范围内,北斗三号东半球定位性能优于西半球,而当纬度超过80°时,东西半球无明显差异;与GPS相比,在纬度60°~80°,经度50°~180°范围内,北斗三号定位性能优于GPS,极区其他区域平均可见星数比GPS少1颗左右,GDOP值相差不大。此外,北斗三号GDOP值变化更平稳,表明极区北斗三号卫星空间分布更合理。

关键词：极区定位北斗三号全球定位系统卫星可见性几何精度衰减因子

北斗三号PPP-B2b差分码偏差对UPPP解算的影响

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西安邮电大学学报 2024年第2期29卷 1-10页

作者：肖恭伟卞逸驰何在民广伟尹翔飞张润芝西安邮电大学通信与信息工程学院陕西西安710121 西安测绘研究所陕西西安710054 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430071

通过北斗三号精密单点定位服务信号(Precise Point Positioning B2b,PPP-B2b)差分码偏差(Differential Code Biases,DCB)对实时非组合精密单点定位(Uncombined Precise Point Positioning,UPPP)解算参数的影响进行研究。基于PPP-B2b服务的UPPP模型,分析了DCB对UPPP定位、收敛时间、对流层、钟差及斜向电离层解算的影响。在非组合模型下,采用北斗三号PPP-B2b实时精密单点定位(Real-Time Precise Point Positioning B2b,RTPPP-B2b)软件对接收机实测数据进行实验分析。实验结果表明:载波与伪距观测值权比为103∶1时,DCB对定位精度和收敛时间影响均较小,载波与伪距观测值权比为102∶1时,无DCB校正的UPPP定位误差收敛时间会变长;DCB对解算对流层天顶总延迟的影响可以忽略,对接收机钟差影响在亚纳秒级别;在使用UPPP提取斜向电离层过程中,DCB主要影响斜向电离层的计算精度。

关键词：全球导航卫星系统精密单点定位服务信号北斗三号非组合精密单点定位差分码偏差

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北斗三号实时精密定位授时系统设计与实现

信息技术与信息化 2024年第1期 184-187页

作者：周志行夏文龙宋剑鹏廖本钊郭庆功四川大学电子信息学院四川成都610041

针对传统定位授时设备单机作业能力弱、定位授时精度低、GNSS动态授时接收机研究少等问题,设计实现了基于北斗三号精密单点定位服务信号(PPP-B2b)的实时精密定位与授时设备,所设计的设备通过全球卫星导航系统(GNSS)接收机接收北斗卫星信... 详细信息

针对传统定位授时设备单机作业能力弱、定位授时精度低、GNSS动态授时接收机研究少等问题,设计实现了基于北斗三号精密单点定位服务信号(PPP-B2b)的实时精密定位与授时设备,所设计的设备通过全球卫星导航系统(GNSS)接收机接收北斗卫星信号,将卫星观测值、卫星广播星历以及PPP-B2b改正数输出给ZYNQ信号处理平台,ZYNQ的ARM端进行PPP-B2b接收机位置与钟差解算,输出接收机钟差到FPGA端,FPGA端通过外接的高精度10 MHz铷钟,结合实时精密钟差解算结果,生成驯服后同步到北斗时间基准的秒脉冲(1PPS)。通过设计实现静态、动态测试系统对设备进行性能测试。实验结果表明,设计的定位授时设备可以实现静态厘米级、动态分米级的定位精度,静态授时精度优于1 ns,动态授时精度优于3 ns。

关键词：北斗三号精密单点定位服务信号高动态实时精密单点定位授时全球卫星导航系统

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高速铁路北斗三号基准站信号质量与性能分析

测绘科学技术 2024年第3期12卷 167-175页

作者：黄玉强中铁十五局集团有限公司上海

为评价当前铁路复杂环境下建立的连续运行基准站网的BDS-3信号可靠性,使用G-Nut/Anubis对BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2a信号进行观测数据质量分析,并基于无电离层组合PPP观测模型,分别采用CODE、ESA和GFZ的精密轨道和钟差产品进行B1I/B3I、B1... 详细信息

为评价当前铁路复杂环境下建立的连续运行基准站网的BDS-3信号可靠性,使用G-Nut/Anubis对BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2a信号进行观测数据质量分析,并基于无电离层组合PPP观测模型,分别采用CODE、ESA和GFZ的精密轨道和钟差产品进行B1I/B3I、B1C/B2a两种BDS-3双频组合静态PPP解算。与GPS对比结果表明,BDS-3采用COD产品和B1I/B3I组合模型可以达到最优的定位性能,结果精度与GPS相当。因此,在铁路连续运行基准站网测量应用中可以使用单BDS系统。

关键词：铁路北斗基准站网北斗三号信号质量精密单点定位

基于北斗三号短报文通信的水文遥测终端设计与实现

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中国机械 2024年第18期 44-47+52页

作者：李然长江水利委员会水文局

随着北斗三号技术的发展，结合水文遥测技术的特点，利用北斗三号短报文通信，可解决水文遥测中数据传输的稳定性、实时性和数据长度等问题。本文结合北斗三号短通信的特点和优势，提出了基于北斗三号短报文通信的水文遥测终端设计思路... 详细信息

随着北斗三号技术的发展，结合水文遥测技术的特点，利用北斗三号短报文通信，可解决水文遥测中数据传输的稳定性、实时性和数据长度等问题。本文结合北斗三号短通信的特点和优势，提出了基于北斗三号短报文通信的水文遥测终端设计思路，设计以国产CortexM3微控制芯片为硬件核心和以μC/OS实时操作系统为软件核心的水文遥测终端。该设计的提出和实现可以提升水文遥测终端的性能，旨在为水文常规监测和极端灾害监测提供新的思路。

关键词：北斗三号短报文通信水文遥测

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北斗三号系统信号质量分析及轨道精度验证

武汉大学学报（信息科学版） 2023年第4期48卷 611-619页

作者：王西龙许小龙赵齐乐武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

北斗三号卫星导航系统(BeiDou-3 navigation satellite system,BDS-3)的信号体制经过重新设计,提供B1I、B3I、B1C、B2a以及B2b 5个频点的公开服务信号。从伪距多路径、信噪比、无几何无电离层相位组合(geometry-free ionosphere-free phase combination,GFIFP)观测值特性等方面,对BDS-3卫星公开服务信号的观测数据质量进行分析评估。结果表明,BDS-3卫星信号的多路径噪声水平优于北斗二号系统卫星,且未发现与高度角相关的系统偏差,B1C受多路径及噪声的影响更为显著;不同信号组合的GFIFP序列都呈现出与卫星相关的周期性系统误差,峰值约为2 cm。对BDS-3卫星采用“一步法”精密定轨,分别采用B1I&B3I与B1C&B2a的双频无电离层组合,使用轨道边界不连续性以及卫星激光测距进行轨道精度检核,结果表明,在可用观测数少于B1I&B3I的情况下,B1C&B2a解算的轨道精度达到与B1I&B3I相当的水平,轨道径向的内符合精度分别为6.1 cm、6.6 cm。

关键词：北斗三号观测值质量分析无几何无电离层组合精密定轨

北斗三号与超高频GNSS同震形变监测:以2021年青海玛多Mw 7.4地震为例

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武汉大学学报（信息科学版） 2022年第6期47卷 946-954页

作者：柴海山陈克杰魏国光方荣新邹蓉祝会忠南方科技大学地球与空间科学系广东深圳518055 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

随着北斗三号完成全球组网以及硬件技术发展,地壳形变监测网络的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)接收机正朝着多系统、超高频(≥50 Hz)更新升级。基于陆态网络和中国青海省连续运行参考站的GNSS观测数据,获... 详细信息

随着北斗三号完成全球组网以及硬件技术发展,地壳形变监测网络的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)接收机正朝着多系统、超高频(≥50 Hz)更新升级。基于陆态网络和中国青海省连续运行参考站的GNSS观测数据,获取2021年青海玛多Mw 7.4地震的同震位移波,并进行了震前精度统计和功率谱密度分析。结果表明,北斗三号在本次地震中的位移拾取精度比全球定位系统(global positioning system,GPS)更优;采样率提高到50 Hz对削弱位移时间序列混叠效应作用不显著,在10 Hz左右达到饱和;对50 Hz同震位移波差分获取到的速度和加速度序列噪声较大,难以利用。综合应用场景和成本考虑,GNSS地震监测的采样率最高设置在5~10 Hz即可。

关键词：北斗三号超高频GNSS 同震形变玛多地震

基于北斗三号的自然生态监测系统的设计与实现

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现代导航 2024年第1期15卷 1-6页

作者：李光涛豆增发李卫斌杜建超尚保卫孙喆陕西电子工业研究院西安710075 中电科西北集团有限公司西安710075 西安电子科技大学西安710071 国网陕西省电力有限公司培训中心西安710005

面向秦岭、祁连山等野外生态保护区日常监测需求,创新性地将北斗三号RDSS技术、野生动物抓拍技术与图像极限压缩技术相结合,研究具备图像采集、图像压缩、图像传输、野生珍稀保护动物识别、动物检索、火灾监测和大数据分析等功能的北斗... 详细信息

面向秦岭、祁连山等野外生态保护区日常监测需求,创新性地将北斗三号RDSS技术、野生动物抓拍技术与图像极限压缩技术相结合,研究具备图像采集、图像压缩、图像传输、野生珍稀保护动物识别、动物检索、火灾监测和大数据分析等功能的北斗自然生态监测系统,满足生态保护部门在野生珍稀保护动物发现、森林防火和日常巡视等方面的需求。该系统在秦岭北麓示范验证8个月,抓拍野生动物34类次,为客户节省了大量的人力成本,取得了较好的社会效益。

关键词：自然生态保护野生珍稀保护动物北斗三号图像压缩图像传输