一种适用于北斗短报文通信的天线波束指向算法

针对北斗短报文通信中载体天线波束指向北斗卫星的问题,该文提出一种天线波束指向算法.该算法根据载体所处的地理位置和姿态,计算出指向北斗卫星的天线波束指向角.根据载体天线的合成波束增益和所处地理位置的北斗卫星波束增益,选择出最优的北斗卫星,并将天线波束指向该卫星.该方法可以保证载体运动过程中,天线合成波束实时指向最优北斗卫星,最大限度地提高了北斗短报文通信性能.     

北斗短报文发展与应用

全面梳理了北斗短报文的发展历程、通信原理和特征,分析了北斗短报文的应用场景及在各行业的应用,探讨北斗短报文发展面临的机遇和挑战,并对未来的发展进行了展望,为北斗短报文的发展研究提供参考。     

相控阵天线波束指向精度的测试方法

采用相频扫天线阵的雷达，在雷达会标系上波束批向精度的测量和校准问题，在我所几种相关雷达型号的研制中，有过不同的实践，碰到过不同的问题，存在着不同的理解认识。如果能通过讨论，从理论上搞清这个问题，严格推导出上述转换关系，并结合相阵及其在雷达中的具体应用要求，寻找出合理的指向精度测量方法，同时定时地给出该方法的原理误差，对于提高和统一我们在这个问题上的认识，指导今后研制工作的实践，具有一定的现实意义。     

基于国密算法的北斗短报文加密方案

北斗短报文是北斗导航系统的特色功能,它可以实现用户间双向短消息通信,具有覆盖范围广、无通信盲区、通信距离远和实现简单等特点,在交通运输、农业渔业、水文监测、气象预报、救灾减灾、公共安全、能源等多个行业拥有广泛的应用.但是北斗卫星导航系统针对民用应用通信的安全非常薄弱,应用数据采用明文传输,存在信息泄露和非法篡改的安全风...     

北斗短报文通信技术在气象预警领域应用的研究

对于北斗卫星导航系统中的短报文通信技术进行研究,以北斗短报文通信技术作为气象预警信息发布的载体,探索北斗信道对气象预警信息发布的可行性,提出一种不受地域和时间的限制,解决当前偏远地区气象预警信息发布的手段问题。原型系统在理论上解决了信息发布的两大难点问题,即覆盖范围和信息时效。文章提到的预警信息发布原型系统的建立也为气象预警发布新技术和新方向提供了思路和参考,最大程度地减少国家以及人民生命和财产损失,增强社会公众防灾减灾的能力。     

基于北斗短报文的野外光谱观测设备通信系统设计

为解决偏远地区野外光谱设备通讯盲区问题,设计了一种基于北斗卫星通信的远程数据传输系统。通过仪器通信电路板、北斗终端和室内数据中心软件的配合,实现设备远程通信功能。在该系统的配合下观测设备无人值守工作,避免人工频繁跑场,去除人为测量误差。针对北斗通信丢包,设计了数据重传功能,解决数据丢失问题。目前,该设计已应用于自动化场地观测辐射计,并在敦煌辐射校正场实地工作,满足数据通信要求。同时,该系统也可应用于其他需要远程无线通信的仪器设备。     

基于北斗短报文的卫星导航信号区域监测系统设计

设计了一种基于北斗短报文的卫星导航信号区域监测系统,可实现对指定区域卫星导航系统的持续全天候监测。针对北斗短报文可靠性和通信容量有限的特点,提出了一种带反馈重发机制的多卡自适应发送方法,可明显提高发送效率和可靠性。研究了一种多站联合干扰源交汇定位算法,并设计了导航信号区域完好性监测方法,可在出现异常时对干扰源进行定位并及时告警,具有较强的实用价值。     

一种新型的双波束指向馈源喇叭

文章介绍了一种新型的馈源喇叭,这种馈源的设计,利用了喇叭反射面天线原理,实现了馈源的双频、双极化、双波束指向功能。文中重点讨论了这种喇叭的设计思想及波束特性的修正方法,给出了这种馈源喇叭特性的实际测量结果。     

基于北斗短报文通信和组合模型算法的信标机设计

针对传统信标机落地后回收效率低、功率损耗大的问题,研制了一种可指示落点位置的新型信标机。在硬件部分,该信标机选用低功耗单片机STM32L431控制GPS定位模块和北斗短报文模块,并对供电电路实时采集。在软件部分,采用组合模型算法预测下一时刻的位置信息,并增加了“休眠工作”模式,实现与“正常工作”模式的循环切换。实验结果表明,组合预测结果和实地结果在经度、纬度和高度方向上的差值均在±25m内,即落点搜寻工作可在以组合预测落点坐标为中心,维度为25m×25m×3m的空间体内开展,提高了回收效率;双模切换的工作方式将能量损耗降低至传统信标机的64.7%,续航时间延长了11.16h,具有较高的应用价值。     

相控阵天线相位误差对波束指向的影响

本文介绍了影响相控阵天线波束指向的因素,对相位误差对波束指向的影响,从几个方面进行了定量分析计算,并提出了提高指向精度的随机馈相技术。     

基于移动平台的北斗应急通信系统

为了提高移动平台的应急通信能力,利用北斗卫星导航系统的导航定位、短报文通信功能,结合工程实践,设计基于移动平台的北斗应急通信系统,突破了高动态信号发射与接收关键技术,可实现移动平台位置、状态、应急告警等信息的传输和卫星自主定位,提高移动平台应急通信能力。试验结果表明系统运行稳定、可靠,且具有较低技术风险和较低成本的优势,可作为移动平台通信的重要补充和应急通信手段。     

“北斗”救生终端海上自适应功率退避算法

受海况、浸水、结冰、对星等因素影响,飞行员海上遇险后报位可靠性较低,工作时长较短。为此,提出一种自适应功率退避方法,在对报位影响因素分析基础上,利用深度神经网络,通过对经纬度、高度、俯仰角、方向、加速度、速度、浸水、信号、电量等多维度数据进行学习,拟合出覆冰、浪涌、液面等信号特征与环境特征联想模型,自适应控制信号发射时机,实现功耗的有效控制。试验表明,该方法将通信成功率及工作时长分别由36.3%、6.0 h提升至73.3%、8.6 h。     

一种基于卡尔曼滤波处理的北斗卫星无源组合导航自适应野值剔除方法

在组合卫星导航定位中,由于导航接收机存在各种噪声和干扰,使得伪距出现较大的变动,直接导致定位结果出现野值。本文在卡尔曼滤波技术的基础上,提出了一种自适应野值剔除方法,对动态数据野值判断、识别与剔除,有效地抑制卫星导航中动态数据中的野值对滤波的影响。     

基于蓝牙技术的北斗终端通信模块的设计

北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,具有精确授时,短信通信及快速定位的特点。针对北斗天线和射频信号处理模块体积较大等问题,提出了一种利用蓝牙模块与北斗模块通信的便携式终端。系统以STM32F103RBT单片机为核心,在北斗射频信号处理模块和北斗信息处理模块之间加入蓝牙通信的模块,实现这两部分的无线互联,从而解决了北斗终端系统携带不便的问题。     

LCMV方法在卫星多波束天线赋形中的应用

本文提出了用线性约束最小方差(LCMV)方法对卫星多波束天线进行赋形.它是通过在保证主瓣电平一定的条件下,使天线的辐射功率最小,来对卫星天线的方向图赋形.由于这种方法与目前常用的迭代方法不同,它是一种解析法,故它在赋形精度、运算效率方面都高于目前这些常用方法,同时不会出现不收敛的现象.最后用两个具有代表性的例子,分别对方形区域和中国本土进行赋形,证明了LCMV方法的优点.     

双频双圆极化北斗天线的设计

设计了一种的小型化的双频双圆极化微带天线。对两个工作于主模的正方形贴片,通过采用对角切角方法,在北斗卫星导航系统的S频段实现右圆极化。通过蚀刻不对称臂U型槽结构,在北斗卫星导航系统的L频段实现左圆极化与小型化。其相比对普通的圆极化天线尺寸减小了24%,使用HFSS进行仿真,仿真结果表明本天线可以达到北斗系统对天线的各项指标要求。     

低轨卫星通信系统中的一种波束小区切换算法

针对低轨卫星移动通信系统中终端切换频繁,以及因邻区列表动态变化特性使得邻区测量存在较大不确定性的问题,提出了一种基于波束可视时间与接收信号强度的波束小区切换准则。推导了定向天线信号场值广播至地面的时变表达式,基于此预测切换触发时间,并进一步计算终端的邻区列表。根据波束可视时间与接收信号强度计算邻区的切换权重并进一步选择目标波束,针对重复切换的情形设置同一波束切换次数上限。仿真结果表明,该算法可以有效降低终端切换的频次并避免“乒乓切换”的发生,且终端纬度越高,算法效果越明显。     

卫星点波束通信链路自然因素损耗分析

由于卫星通信链路穿透大气层的过程中会出现多种干扰因素,导致其通信质量下降及中断。根据卫星通信的实际需求,依据国际电信联盟的相关推荐标准,分析了在自然条件下卫星通信链路穿透电离层时所造成的损耗。     

移相器位数对相控阵天线指向精度的影响

本文分析了不同位数的数字移相器对天线扫描及天线校准过程的影响,通过仿真分别比较了四位和五位移相器下的天线扫描精度和天线校准误差。结果表明：移相器位数的提升可显著提高天线扫描精度,减小天线校准误差。但由于移相器位数的增加对工艺和成本要求较高,因此在实际应用中应合理权衡。