从导航增强与弹性定位、导航和授时(Positioning,Navigation and Timing,PNT)两个方向,系统阐述基于低轨星座的PNT性能提升能力,包括全球天基监测、全球准实时高精度、可信认证、弹性应急备份等。综合国内外低轨星座发展现状,分析了低...从导航增强与弹性定位、导航和授时(Positioning,Navigation and Timing,PNT)两个方向,系统阐述基于低轨星座的PNT性能提升能力,包括全球天基监测、全球准实时高精度、可信认证、弹性应急备份等。综合国内外低轨星座发展现状,分析了低轨星座实现PNT性能提升的两种实现途径:一是在导航频段播发信号实现性能提升,可与现有各全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)实现良好的兼容与互操作性能;二是利用通信频段播发导航通信(导通)融合信号,实现与现有导航频段信号的弹性应急备份。二者均可实现定位精度及其收敛时间、完好性、安全性等性能提升,但因信号频段和业务类型差异,两者的技术体制、实现能力和代价有所不同。为此,文章从星载接收与处理技术、导航增强和导通融合信号体制设计、同时同频收发干扰抑制技术、弹性终端融合接收处理技术等方面,分析了实现导航增强和弹性PNT服务的关键技术,最后给出了基于低轨星座的PNT性能提升的发展建议。文章的研究成果,有助于进一步探索低轨星座的潜力,促进全球卫星导航系统的发展,并为低轨PNT性能提升技术的研究和应用提供参考。展开更多
北斗卫星导航系统作为复杂巨系统,需要科学、完整、高效的时频体系总体设计与工程实现。北斗三号系统的时频体系设计首先通过基于星间链路实现星载钟之间的比对与时间同步,基于星地时间比对链路实现主控站与卫星间的星地时间比对与精密...北斗卫星导航系统作为复杂巨系统,需要科学、完整、高效的时频体系总体设计与工程实现。北斗三号系统的时频体系设计首先通过基于星间链路实现星载钟之间的比对与时间同步,基于星地时间比对链路实现主控站与卫星间的星地时间比对与精密同步,基于卫星双向、地面有线双向时间比对链路实现主控站各分系统之间的比对与精密同步,同时基于组合钟组和综合原子时等方法生成北斗系统时间(BeiDou system time,BDT),从而实现北斗系统内的时间建立、保持与同步。然后,通过直接或间接的溯源比对以及时差监测,实现BDT与其他导航系统时间基准的统一。北斗三号卫星信号的长期监测数据表明,BDT天稳定度达到4.6×10^(−15),星载钟本地时间准确度达到1.25×10^(−11),星载钟万秒稳定度达到1.65×10^(−14),同时BDT相对于其他卫星导航系统的时差保持在50 ns以内。经系统运行检验与监测评估,证明北斗三号系统时频体系功能完备、组织架构科学、体系指标先进,能够全面支撑北斗三号的全球服务能力。展开更多
文摘北斗卫星导航系统作为复杂巨系统,需要科学、完整、高效的时频体系总体设计与工程实现。北斗三号系统的时频体系设计首先通过基于星间链路实现星载钟之间的比对与时间同步,基于星地时间比对链路实现主控站与卫星间的星地时间比对与精密同步,基于卫星双向、地面有线双向时间比对链路实现主控站各分系统之间的比对与精密同步,同时基于组合钟组和综合原子时等方法生成北斗系统时间(BeiDou system time,BDT),从而实现北斗系统内的时间建立、保持与同步。然后,通过直接或间接的溯源比对以及时差监测,实现BDT与其他导航系统时间基准的统一。北斗三号卫星信号的长期监测数据表明,BDT天稳定度达到4.6×10^(−15),星载钟本地时间准确度达到1.25×10^(−11),星载钟万秒稳定度达到1.65×10^(−14),同时BDT相对于其他卫星导航系统的时差保持在50 ns以内。经系统运行检验与监测评估,证明北斗三号系统时频体系功能完备、组织架构科学、体系指标先进,能够全面支撑北斗三号的全球服务能力。
