北斗三号高边坡实时监测系统应用研究

针对高速公路建设过程中因线形和环境需要形成的高边坡会产生的边坡失稳进而造成财产损失和人身安全的问题,该文采用BDS与GPS组合定位方法,初步完成高边坡实时监测系统的设计和数据处理。目前,BDS-3系统已经完成基本系统建设,并向全球提供服务。在中国范围内,可观测到的BDS卫星数量较多、质量较好,该文详细分析了BDS-2、BDS-3和GPS在边坡监测中的应用效果。结果表明,该方案能提高定位精度、改善单系统观测条件较差时定位的稳定性和可靠性,在高边坡变形监测中具有重要应用价值。     

北斗二号与北斗三号完好性参数设计差异分析

针对能够标识北斗二号与北斗三号系统服务完好性的参数差异问题,该文从完好性参数定义、导航电文结构、参数内容和播发方式等方面对北斗二号和北斗三号系统完好性参数播发现状进行了比对分析,并对各类参数的工程实现情况进行了比较,结果表明:在兼容北斗二号基本导航服务相关系统完好性参数的基础上,北斗三号增加了可快速标识服务精度及预测精度的完好性参数;受多方面的约束与局限,北斗二号仅具备提供单频改正的广域差分增强服务的能力,且无相关国际标准规范支撑,而北斗三号为能获取国际民航组织测试认证,已立足于国际相关标准规范进行了可支撑单、双频改正的星基增强服务工程实现.     

基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统软件设计与实现

我国是世界上地质灾害最严重的国家之一。地质灾害种类繁多,条件复杂,监测难度大,尤其是边远山区、城市、郊区等通信网络不能覆盖或者信号不稳定的地区。而北斗卫星系统具备良好的覆盖能力,其信息传输功能与特点为建立三级（总中心、分中心和野外监测站）的自动化地质灾害监测系统提供了一种新的数据传输途径。介绍了基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统的基本情况、总中心数据管理软件和分中心数据处理软件的基本结构和主要功能、及两部分软件的设计流程和实现过程。     

北斗三号卫星系统总体设计

对于全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS), 观测值测距性能会影响系统基本服务能力。大口径抛物面天线能够较好地削弱地面设备和环境对信号采集的影响。基于抛物面天线数据分析北斗三号全球卫星导航系统(BeiDou-3 global navigation satellite system, BDS-3)的观测值特性和测距性能。结果显示, B1I、B3I、B1C、B2a和B2b 5个频点上均未发现与北斗二号卫星类似的相同量级卫星星上伪距偏差, 部分频点伪距多路径存在波动, 但与高度角的相关性不强, 所有卫星测距偏差变化的平均量级为0.1 m。使用载波三频组合分析北斗三号卫星各个频率载波观测值的多路径变化和噪声水平, 载波三频组合存在毫米量级的变化波动, 但这种变化并未显示出与时间或者高度角的密切相关性, 基于抛物面天线数据的载波三频组合均方根误差绝大部分小于0.6 mm。以上结果表明北斗三号卫星的伪距和载波观测值未出现系统性偏差, 具有良好的测距性能。     

北斗三号PPP-B2b服务性能评估

北斗三号卫星导航系统（BeiDou-3 navigation satellite system,BDS-3）精密单点定位（precise point positioning,PPP）-B2b信号为中国及周边地区提供实时PPP(real-time PPP,RTPPP)服务,为了推广PPP-B2b信号的应用,需要对其服务性能进行评估。根据全球连续监测评估系统(international GNSS monitoring and assessment system, iGMAS）在中国的测站2020年9月的观测数据,评估了基于PPP-B2b信号的北斗卫星导航系统的轨道和钟差精度;分析了使用BDS-3PPP-B2b产品的B1I+B3I、B1c+B2a信号组合的定位精度以及北（north,N）方向、东（east,E）方向、天（up,U）方向收敛情况。结果显示:BDS轨道产品径向精度均值为0.1 m,切向精度均值为0.31 m,法向精度均值为0.3 m;钟差精度均方根的均值为2.26 ns,标准差的均值为0.08 ns。关于PPP收敛时间情况,在N、E、U 3个方向上,使用德国地学中心多系统快速产品...     

基于北斗一号的地质灾害自动监测系统

由于地面无线通信网络无法实现无缝覆盖,存在通信盲区,容易遭受地质灾害等外界因素的破坏与影响,基于地面无线通信的地质灾害监测系统在上述条件下将无法正常运行。提出基于北斗卫星系统的地质灾害监测系统,并针对常见的滑坡、地面沉降等地质灾害设计并建立包含北京、上海、三峡库区、江苏、河北等13个地区的基于北斗一号卫星的地质灾害监测系统。首先介绍北斗卫星通信的流程及其特点,阐述系统架构,分析关键技术及其应用情况,最后给出对该系统的综合评价结果。     

利用不同时间同步体制钟差评估北斗三号星载原子钟性能

全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)星载原子钟性能的优劣直接影响GNSS观测信号质量、测距精度、钟差预报与卫星自主导航能力,从而间接影响整个导航系统的服务性能。结合北斗三号系统独特的星间链路(inter-satellite link, ISL)和星地时间双向比对(two-way time transfer,TWTT)体制以及常用的精密轨道与钟差确定(orbit determination and time synchronization,ODTS)体制所估计的精密钟差数据,分析评估了北斗三号在轨原子钟服务性能。结果表明,3种钟差确定体制评估的频率准确度和漂移率结果基本一致,所有卫星频率准确度在(-4～2)×10^-11范围以内,氢钟频率准确度优于铷钟,ISL钟差评估的频率漂移率精度略优于ODTS。在评估原子钟稳定度方面,3种钟差确定体制各有优势,短期稳定度方面,ODTS钟差评估优于ISL钟差,基于ODTS评估的3 000 s稳定度可达3×10^-14,且氢钟的短期稳定性优于铷钟;中长期...     

基于北斗定位系统的虾塘投饵管控系统的设计和实现

水质长期实时监控对于水产养殖具有极其重要的作用,为此设计了一套基于北斗卫星定位系统的移动式水质监测系统,根据虾塘养殖特点有针对性地选取了需要检测的溶解氧、PH值、温度、电导率等水质参数进行实时在线检测。通过数据采集模块获取虾塘实时水质参数信息,再经专家系统智能判断虾塘水质动态,科学进行水质管理、饲料投喂以及科学养殖等。      

面向北斗三号的湖北省北斗地基增强系统建设

随着北斗三号卫星导航系统(BDS-3)的全面建成,湖北省北斗地基增强系统需要进行整网软硬件升级与改造,以实现对BDS-3卫星的兼容. 本文详细介绍了此次升级的内容:包括72台True CORS R1接收机的板卡硬件升级与固件包升级,增加对BDS-3的支持;TrueNET平台的软件升级;升级之后进行了接收机回归测试及系统精度测试:开展了新增频点的数据质量分析及双差质量分析,以及对RINEX原始文件进行了卫星数、高度角等分析;接收机软件研发完成后进行了整机性能测试,各项指标均满足要求;系统精度测试结果标明:网络实时动态(RTK)定位精度水平优于3 cm,垂直优于5 cm;差分全球导航卫星系统(DGNSS)定位精度水平优于1 m,垂直优于2 m.      

北斗三号系统标准单点定位精度分析

根据我国北斗卫星导航系统（BDS）建设情况以及发展战略,目前我国北斗导航系统已经进入第三阶段的建设．本文以IGS连续跟踪站的数据为基础,首先对北斗三号(BDS-3)星信号数据质量进行分析,然后对BDS-3准单点定位精度进行分析,并与北斗二号(BDS-2)标准单点定位精度进行对比,结果表明,在观测区域内,BDS-3的数据质量较好,单系统定位精度优于BDS-2的定位精度．      

基于北斗三号的高速公路压实监测应用

目前BDS-3系统已经正式向全球开通,BDS-3卫星在工程监测上带来的精度提升也成为研究人员关注的热点。针对高速公路建设过程中路基填筑时关注的压实层厚度问题,文中采用GPS与BDS组合RTK定位方式,分别设计实时计算方案和后处理方案。分析基于BDS-3的多系统组合定位在高速公路路基施工监测中的应用效果,通过统计36个布设点的结果,多系统定位U方向结果与水准测量结果相比偏差在cm级,整体压实层厚偏差小于2 cm,该方案在减少人力需求的同时能达到实时监测的需要,在路基施工监测中有重大应用价值。     

北斗三号与北斗二号基本导航电文参数比较

针对北斗二号系统和北斗三号系统导航电文播发现状,该文从导航电文结构、导航电文内容和播发方式等方面对二者间的差异进行了比对分析,着重比较分析了卫星星历参数、卫星钟差钟差、数据有效性标识、设备群延迟参数、设备延迟参数、电离层改正、完好性等导航电文参数,并结合导航电文实际应用,给出了广播星历拟合精度、卫星钟差拟合精度、系统定位精度评估结果。结果表明:北斗卫星广播星历拟合残差为厘米级,18参数广播星历拟合精度略优于16参数的拟合精度;加入星间链路钟差后,MEO卫星的钟差测定精度虽与仅星地观测的钟差精度基本相当,但明显提高了卫星钟差预报精度;北斗二号与北斗三号联合定位精度较仅北斗二号卫星定位精度有所提升。     

GPS高精度时间／频率同步设备设计和实现

研究分析了GPS接收机的定时特性,以及高精度时间／频率同步设备对GPS定时信号丢失后的指标要求,提出了GPS定时信号的滑动平均滤波算法和信号丢失后的保持算法,取得了频率稳定度优于1×10^-11／天和无时间漂移误差的成果,初步实现铯原子频标的性能,满足时间同步精度和频率稳定度的需求。     

Galileo系统时间保持与溯源技术分析

Galileo系统的时间保持主要依靠精密定时设施PTF实现,并通过时间服务提供商TSP实现系统时间向UTC的精确溯源。阐述Galileo系统的内部结构,并对其时间保持和溯源体制进行了深入分析。     

北斗二号升空

2009年4月15日零时16分,在西昌卫星发射中心,“长征三号丙”运载火箭成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。这次发射的北斗导航卫星二号（COMPASS—G2）是中国北斗卫星导航系统建设计划中的第二颗组网卫星,属于地球同步静止轨道卫星。     

“北斗一号”监控管理网设计与实现

本文分析了北斗用户终端在实际应用中存在的问题,指出指挥型用户终端的监控能力有限、成本相对较高是影响其推广应用的关键。针对该问题,利用现有资源,设计并搭建了监控管理网,在该网络中创造性地设计了虚拟指挥机系统,起到了指挥型用户终端的作用,弥补了北斗用户终端的不足。文章具体阐述了虚拟指挥机系统的工作原理,介绍了其数据模型,并描述了整个监控管理网的网络功能和体系结构设计,该网络已在很多部门得到应用。     

分布式数据库系统的设计与实现

随着计算机和网络技术的发展,分布式系统正成为当前研究的热点,而数据库是系统中管理维护数据的核心。不同于传统的数据库技术,分布式数据库技术在数据共享、维护以及时间特性等方面都有着更高的要求。本文将以江苏省警务地理信息系统为例,探讨分布式数据库的一些关键问题及其进一步设计与实现,并对其性能进行分析,为警务信息的维护管理提出了新的思路。     

基于北斗三号省级基准服务平台的设计与建设

为了加快推进卫星导航定位基准服务领域关键技术、核心技术自主化,提升新型测绘基准服务质量和能力,通过北斗卫星导航定位基准服务国产化平台的研制,基于虚拟基准站数据的社会化基准服务技术研究,搭建了基于北斗三号的省级基准服务平台。经过功能测试、性能测试以及试运行,结果表明：该平台实时定位服务能力达到平面优于3 cm、高程优于5 cm的精度水平,可以满足产业化和社会化的服务要求。     

北斗三号基本系统空间信号性能分析

北斗三号基本系统于2018-12-27正式开通运行。本文采用北斗三号实测数据对基本系统星座覆盖性、广播轨道以及广播钟差、SISRE等重点空间信号性能指标进行了评估。指出北斗三号采用了星间链路测量体制,有效弥补了地面监测站布设范围受限的不足。空间信号精度显著优于北斗二号,甚至优于GPS系统。北斗三号基本系统将有效提升"一带一路"地区乃至全球的服务性能。