检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2022年第1期65卷 186-196页

作者：施闯周凌昊范磊张卫星曹云昌王成肖锋吕国卿梁宏北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工业与信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081 河南省测绘工程院郑州450003

2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨... 详细信息

2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨发生的短时临近预报具有重要意义.本文利用河南省220个连续运行的北斗/GNSS站观测数据,采用精密单点定位(PPP)和克里金插值方法,获取了本次极端暴雨发生期间河南省高时空分辨率的PWV空间格网数据;同时结合省内116个气象站降雨量数据,分别从时间和空间上分析了PWV变化与极端降雨之间的关系.结果表明,通过PPP获取的北斗/GNSS站PWV与国际权威的全球气象再分析资料ERA5反演的测站结果互差均方根(RMS)为3.2 mm;进一步通过克里金插值获取的PWV空间格网数据与探空仪实测结果的互差RMS为4.6 mm,与ERA5反演的格网数据互差RMS为4.4 mm,表明本文的PWV数据精度符合气象学研究要求.通过分析北斗/GNSS站与并址气象站的PWV和小时降雨量的时间序列,发现暴雨期间并址站上空的PWV达到高数值水平,并且在极端降雨发生前1~3小时PWV多表现出陡增现象.通过分析PWV与小时降雨量的空间分布关系,发现本次极端暴雨中高数值PWV地区,其降雨强度也普遍较高,与实际受灾情况相符.

关键词：北斗系统 GNSS气象学精密单点定位大气可降水含量 “21•7”河南极端暴雨

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大规模低轨星座的实时精密定轨技术

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天地一体化信息网络 2024年第1期5卷 76-83页

作者：李桢施闯卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

在全球导航卫星系统的支撑下,分析地面集中解算和星上自主解算精密定轨的优缺点,并将高精度轨道非保守力模型应用于星上实时自主定轨算法,实现运动学和动力学定轨的分离,对于需要频繁机动的低轨卫星精密定轨具有显著优势。结果表明,辐... 详细信息

在全球导航卫星系统的支撑下,分析地面集中解算和星上自主解算精密定轨的优缺点,并将高精度轨道非保守力模型应用于星上实时自主定轨算法,实现运动学和动力学定轨的分离,对于需要频繁机动的低轨卫星精密定轨具有显著优势。结果表明,辐射光压和大气阻力非保守力物理模型计算的加速度精度约5 nm/s^(2);采用广播星历进行定轨解算可以达到0.8 m位置精度,低轨卫星速度误差约1.1 mm/s;采用实时精密星历,位置精度可以达到8.0 cm,卫星速度精度约0.1 mm/s。低轨卫星实时精密定轨和预报方法可有效支撑大规模低轨星座的导航功能实现。

关键词：大规模低轨星座实时精密定轨非保守力模型大气阻力辐射光压

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顾及ISB/IFB的多GNSS RTK/INS紧组合导航方法

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测绘学报 2022年第11期51卷 2265-2272页

作者：郝雨时孙剑伟隋心徐爱功施闯北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 中国电子科技集团公司第十五研究所北京100083 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000 卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室北京100083

为解决不同GNSS间信号差异引起的多GNSS RTK/INS紧组合导航应用中卫星系统间模糊度固定失败的问题,本文提出顾及ISB/IFB的多GNSS RTK/INS紧组合导航方法,以进一步发挥多GNSS在复杂环境下的互补性和灵活性。本文推导了顾及ISB/IFB的多GNS... 详细信息

为解决不同GNSS间信号差异引起的多GNSS RTK/INS紧组合导航应用中卫星系统间模糊度固定失败的问题,本文提出顾及ISB/IFB的多GNSS RTK/INS紧组合导航方法,以进一步发挥多GNSS在复杂环境下的互补性和灵活性。本文推导了顾及ISB/IFB的多GNSS RTK/INS紧组合导航观测方程,给出了综合利用抗差估计方法和粒子群优化的ISB/IFB参数估计方法。试验结果表明,顾及ISB/IFB参数可以在一定程度上提高卫星系统间模糊度固定成功率;结合抗差估计方法提高卡尔曼状态估计浮点解精度,可显著提高多GNSS RTK/INS紧组合导航系统在复杂环境下的系统间模糊度固定成功率与导航精度。

关键词： ISB/IFB GNSS RTK/INS紧组合导航系统抗差估计粒子群优化

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GNSS不同区域站网分布对极移精度的影响分析

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导航定位学报 2024年第2期12卷 70-78页

作者：方欣颀范磊李宗楠施闯北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室北京100191 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 国防科技大学电子科学学院长沙410073

针对利用中国区域全球卫星导航系统(GNSS)站网求解极移参数存在Y分量精度显著低于X分量的问题,提出利用姿态测量几何分析方法分析GNSS不同区域站网分布对极移精度的影响:利用9个不同区域站网求解极移参数探究站网区域分布的影响;并以国... 详细信息

针对利用中国区域全球卫星导航系统(GNSS)站网求解极移参数存在Y分量精度显著低于X分量的问题,提出利用姿态测量几何分析方法分析GNSS不同区域站网分布对极移精度的影响:利用9个不同区域站网求解极移参数探究站网区域分布的影响;并以国际地球自转服务组织(IERS)产品为基准评估精度。结果表明,当区域站网的平均子午面与0°子午面的夹角小于45°时,X分量差异的标准差通常大于Y分量;夹角大于45°时,Y分量差异标准差通常大于X分量。为最小代价地进一步提升Y分量精度,通过在中国区域站网基础上引入全球不同位置的单个测站,评估精度提升比例。结果表明,在非洲东南部和澳大利亚地区引入单个测站将Y分量均值平均减小了80%,标准差减小了50%,较全球其他地区测站的提升效果更明显;新增美洲地区测站时存在测量奇点,易造成法方程的矩阵奇异,这是由于美洲测站、国内测站地心矢量及地球自转轴共面,从而削弱了方程结构。

关键词：极移参数姿态测量几何分析全球卫星导航系统(GNSS) 不同区域站网

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北斗广域高精度时间服务原型系统

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测绘学报 2020年第3期49卷 269-277页

作者：施闯张东宋伟于佳亮郭文飞北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083 卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室北京100083 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)的时间传递技术以其精度高、覆盖范围广的优点成为性能最优的GNSS时间传递方法之一。随着广域差分产品时效性的提高,实时PPP时间传递开始应用于精密授时的研究。本文在PPP时间传递技术... 详细信息

基于精密单点定位(precise point positioning,PPP)的时间传递技术以其精度高、覆盖范围广的优点成为性能最优的GNSS时间传递方法之一。随着广域差分产品时效性的提高,实时PPP时间传递开始应用于精密授时的研究。本文在PPP时间传递技术的基础上,结合实时卫星钟差估计、接收机时钟调控及硬件延迟标校技术,建立了基于北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)的广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)系统,可为用户实时提供准确、稳定、可溯源的时间。WPT系统分为时间服务平台和用户终端两个部分。时间服务平台引入高精度的时间作为系统的参考时间基准,并提供广域实时差分改正数;用户终端基于实时PPP时间传递算法获取本地钟与系统时间基准的差异,并采用精密调钟技术实现终端与系统的同步。为了验证系统的实时授时性能,本文进行了零基线、短基线及广域环境下的性能测试和评估。试验结果表明,该系统零基线、短基线时间同步精度优于0.5 ns,广域条件下单天的授时精度均优于1 ns,为基于北斗系统的精密授时技术发展提供了参考。

关键词：时间传递广域高精度时间服务系统卫星钟差估计时钟调控硬件延迟校准

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构建中国时空体系保障时空信息安全服务的探讨

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导航定位学报 2023年第6期11卷 1-7页

作者：施闯张雨露辜声峰景贵飞北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

为保障时空信息的高可信、高安全和自主可控,对保障时空信息安全服务进行研究:提出一种通信导航融合的时空网络体系;并探讨构建中国时空系统的架构。研究结果表明,通过中国时空网络实现通信即增强的时空服务,既可以为用户提供高精度、... 详细信息

为保障时空信息的高可信、高安全和自主可控,对保障时空信息安全服务进行研究:提出一种通信导航融合的时空网络体系;并探讨构建中国时空系统的架构。研究结果表明,通过中国时空网络实现通信即增强的时空服务,既可以为用户提供高精度、高可信的时空服务,又能够保障国家时空信息的安全。

关键词：时空网中国时空体系时空信息安全定位导航授时(PNT) 通导融合

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基于北斗/GNSS的中国-中南半岛地区大气水汽气候特征及同降水的相关分析

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测绘学报 2020年第9期49卷 1112-1119页

作者：施闯张卫星曹云昌楼益栋梁宏范磊 C SATIRAPOD C TRAKOLKUL 北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业与信息化部重点实验室北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081 泰国朱拉隆功大学测量工程学院泰国曼谷10330

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量(PWV)产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振... 详细信息

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量(PWV)产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振幅和半年周期振幅等气候特征,发现这些特征主要受到了测站纬度、高程以及季风的影响。通过分析PWV同并址气象站降水观测的关联特性,揭示了该地区大气水汽含量同降水相关性随测站纬度减小而降低的特点(在云南相关系数可达0.8,在靠近赤道的泰国南部相关系数约为0.2)。此外,PWV和降水的距平值相关分析表明,相比于历史同期,大气水汽含量较高的月份在一定程度上对应着降水异常偏高,两者相关系数为0.2~0.4。

关键词：中国-中南半岛地区北斗/GNSS 大气可降水含量降水气候变化

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面向星地融合网络的低轨卫星多波束成形技术

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天地一体化信息网络 2022年第4期3卷 22-30页

作者：罗志勇辛宁孙韶辉中山大学电子与通信工程学院广东广州518107 鹏城实验室广东深圳518055 中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部北京100094 国家航天局卫星通信系统创新中心北京100094 大唐移动通信设备有限公司北京100083

由于星地链路与地面传播损耗特性之间的差异,卫星通信系统的频谱效率指标远低于同期的地面蜂窝系统。多波束天线技术能够实现更高效的空分复用,是提升低轨卫星通信系统频谱效率的重要手段。研究低轨卫星通信场景下的自适应波束成形及多... 详细信息

由于星地链路与地面传播损耗特性之间的差异,卫星通信系统的频谱效率指标远低于同期的地面蜂窝系统。多波束天线技术能够实现更高效的空分复用,是提升低轨卫星通信系统频谱效率的重要手段。研究低轨卫星通信场景下的自适应波束成形及多普勒频移补偿方案。首先,基于混合波束成形架构设计一种低复杂度的波束成形方案;其次,针对多波束系统中由不同波束俯仰角带来的多普勒频移差异,提出一种多波束系统中的多普勒频移预补偿方案;最后,通过MATLAB仿真分析验证算法的有效性。

关键词：低轨卫星通信多波束天线自适应波束成形大规模多输入多输出多普勒频移

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商业低轨通信星座纳入国家综合PNT体系的可行性分析

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导航定位学报 2022年第2期10卷 26-36页

作者：张雨露范磊刘江梅李桢北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工信部重点实验室北京100191 云南省测绘工程院昆明650033

为促进低轨星座纳入国家综合定位导航授时(PNT)体系,基于近年来国内外低轨通信星座的建设发展态势与提供PNT服务的相关研究,探寻将低轨星座纳入国家综合PNT体系的可行性。低轨星座在信号强度、对地运动速度、鲁棒性等方面的优势,有助于... 详细信息

为促进低轨星座纳入国家综合定位导航授时(PNT)体系,基于近年来国内外低轨通信星座的建设发展态势与提供PNT服务的相关研究,探寻将低轨星座纳入国家综合PNT体系的可行性。低轨星座在信号强度、对地运动速度、鲁棒性等方面的优势,有助于解决传统天基信息源(如全球卫星导航系统(GNSS))的脆弱性,使得其越来越受到导航领域的青睐。相关研究表明,低轨星座可以辅助增强GNSS的导航性能,也能独立提供性能可观的PNT服务。基于以上分析,提出了国家综合PNT体系下低轨星座的系统组成与服务架构,对关键技术问题进行分析并提出了解决方案。

关键词：国家综合定位导航授时体系低轨通信星座服务架构天基信息源通导一体化

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智能手机北斗2/3系统间偏差分析及其对单点定位的影响

智能手机北斗2/3系统间偏差分析及其对单点定位的影响

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第十三届中国卫星导航年会

作者：晁文月王家乐李青成郑福施闯北京航空航天大学电子信息工程学院卫星导航与移动通信融合技术实验室北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院

BDS-2与BDS-3系统间偏差(Inter System Bias, ISB)特性研究对充分利用北斗观测信息,提升北斗精密定位性能至关重要。以往关于北斗系统间偏差的研究多采用专业测量型接收机,而对智能手机等消费级终端ISB特性的研究尚未开展。为了分析智... 详细信息

BDS-2与BDS-3系统间偏差(Inter System Bias, ISB)特性研究对充分利用北斗观测信息,提升北斗精密定位性能至关重要。以往关于北斗系统间偏差的研究多采用专业测量型接收机,而对智能手机等消费级终端ISB特性的研究尚未开展。为了分析智能手机BDS-2与BDS-3联合解算时ISB对单点定位的影响,本文选取了华为P40、小米8、u-blox F9P和Septentrio等多种类型的GNSS接收机,采用零基线伪距双差的方式评估了BDS-2与BDS-3系统间偏差特性,并对其对单点定位的影响进行了分析。试验结果表明,华为P40、小米8、u-blox F9P和Septentrio的BDS-2与BDS-3系统重叠频率B1I的日均伪距偏差分别为1.37米,1.12米,0.08米和0.03米,方差分别为1.09米,1.17米,0.07米和0.03米,四款接收机的BDS-2与BDS-3系统伪距偏差在一天内较为稳定。在定位精度方面,不考虑BDS-2与BDS-3系统伪距偏差时,四款接收机采用BDS-2/BDS-3单频SPP的水平定位精度分别为12.74米,6.81米,1.14米和0.47米。在考虑系统伪距偏差时,水平定位精度分别为6.24米,4.27米,1.13米和0.43米,分别提升51%,37%,6%和1%。因此,对于Septentrio和u-blox F9P等较为专业的测量型接收机,BDS-2与BDS-3系统伪距偏差较小,可当作一个系统处理;而智能手机的BDS-2与BDS-3系统伪距偏差普遍高达1米以上,二者不能被视为同一系统进行参数估计。

关键词：智能手机北斗卫星导航系统系统间偏差重叠频率单点定位

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