北斗卫星系统在海洋工程中的应用

为适应海洋工程发展的需要,研制了北斗卫星系统。阐述北斗卫星系统的定位、授时及短报文功能及其在航道工程中所要发挥的作用。分析海洋工程面临的问题。对北斗卫星系统对海洋工程施工未来的发展进行预测与展望,提出北斗卫星系统在海洋工程中的应用方案,为北斗技术在海洋工程中的应用拓展了思路与空间。     

一种快速检核水运工程控制点高程的方法

针对控制点高程检核效率低的问题，对北斗地基增强系统和高分辨率EGM2008重力场模型（1′×1′）的原理和数据处理方法进行研究，通过融合这两种技术，提出一种快速获取待定点高程的具体流程和操作方法，并通过工程实例验证。结果表明，本方法获取的高程外符合精度均小于5 cm；可以有效鉴别已有成果的可用性，并判别其高程系统的类型；该方法不仅准确可靠、便捷高效，而且可以降低生产成本，对类似工程具有参考价值。     

基于北斗通信的AIS信息自适应筛选技术研究

基于北斗传输AIS信息可以解决AIS远海域存在监控盲区的问题,然而船舶密集海域AIS信息无法全部通过北斗信道传输,针对此局限性研究AIS信息自适应筛选技术,采用距离筛选法、舷角筛选法及混合筛选法,根据行进中舰船所在海域的船舶动态情况,连续自主筛选影响舰船安全行驶的船舶AIS信息基于北斗窄信道传输。通过仿真可知经过自适应筛选后,待转发的船舶AIS数据量减少效果显著,能够保证岸基指挥中心及时有效监控本舰所在海域的船舶动态情况,保障舰船的远洋航行安保能力。     

基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法研究

根据北斗GEO卫星的特殊星座构型,提出一种基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法。根据北斗GEO卫星的特点,在初始定位误差较小的情况下,忽略z轴误差带来的影响,建立降维双差模型。利用B_1和B_2频点形成宽巷组合,根据初始伪距值计算宽巷模糊度初始值,并解算基线向量候选值;通过模糊度函数法对候选值进行判决,得到最优基线向量,解出宽巷模糊度;最后以得到的最优基线向量为初始基线向量,利用B_1频点观测值形成2个双差观测方程,解算B_1频点模糊度,进行舰艇定姿。利用北斗实测数据进行仿真验证,结果表明该方法解算B_1频点模糊度成功率高,确定的航向角标准差为0.16°,纵摇角标准差为0.07°,是一种高效快速的舰艇定姿算法。     

宽轴比波束双频带北斗导航天线设计

[目的]为了有效拓宽北斗天线3 dB轴比波束宽度,提出一种加载寄生单元的开槽叠层微带贴片天线。[方法]通过叠层基板结构实现北斗双频带特性,并通过开槽拓宽双频段带宽,在贴片边缘切角实现双频带圆极化;同时在贴片周围加载L形寄生单元来拓宽天线的3 dB轴比波束宽度。[结果]实测和仿真结果吻合度较高,在北斗B1和B2频段的相对带宽为3%和7.5%;3 dB轴比波束宽度可达到180°和176°;增益最高可达6 dBi。在北斗接收机试验中,天线搜星数量能达到17颗以上,定位精度在米级以内。[结论]所设计的双频带北斗导航天线具有宽轴比波束宽度和高定位精度,研究结果可为小型北斗导航天线的设计提供参考。     

起算点间距对北斗精测网精度的影响

为确定铁路项目北斗基准站建设的最佳站间距,提高北斗卫星导航系统(BDS)精测网成果精度,选取杭衢铁路、长赣铁路、滁宁城际铁路开展北斗控制测量实验,并和GPS解算结果进行比较。研究表明,单BDS基准站网定位精度略优于单GPS,二者基线较差与三维坐标较差均优于8 mm。在现行分级控制体系下,CPⅠ、CPⅡ控制网的二维坐标较差优于10 mm;采用基准站直接约束CPⅡ控制网后,x方向较差超过10 mm点的比例为16.9%,说明基准站布设间距为20～30 km存在网型缺陷,不适合用作基准站布设。随后,在长赣铁路、滁宁城际铁路进行了验证,10～15 km站间距的北斗精测网基线较差优于5 mm、坐标较差优于3.9 mm,说明10～15 km站间距较适合带状铁路工程。     

多种通信方式系统的一体化航标灯设计

现代海上航运发展迅猛,航海用户对于海上助航标志的服务需求也日益增加,因此,对于航标管理者而言,需要及时掌握航标动态信息,提高助航服务的可靠性以满足用户需求。本文提出一种基于北斗卫星导航系统（BDS）、全球定位系统（GPS）和通用分组无线服务（GPRS）的多种通信方式系统的一体化航标灯器的设计构想,通过多个通信系统的优势互补,提高在偏远海域及远离大陆岛屿的航标管理能力。     

基于北斗的船用焚烧炉船岸一体化监控

针对当前船用焚烧炉运行状况难以监控的弊端,提出一种利用北斗卫星导航系统的报文功能对船用焚烧炉进行船岸一体化的监控方案,并讲述了几种判断船员是否违规向海洋倾倒垃圾和污油的方法。在船端,利用传感器、PLC、触摸屏等技术对船用焚烧炉工作时间、污油处理量、固体垃圾处理量、工作时间等数据进行实时监控。借助北斗卫星导航系统的报文功能,把以上数据送到岸端海事部门和船舶管理公司供监控应用。该监控方案实现了对船用焚烧炉船岸一体化监控,有效杜绝了船员污染海洋行为的产生,创新了海洋环境保护的新模式。     

基于“北斗”卫星实现列车定位的方法与设计

本文主要研究了通过接收到的“北斗”卫星信号,在已知部分轨迹的情况下通过卡尔曼滤波处理数据,采用最小二乘法的拟合手段,实现列车位置的判定.     

基于北斗卫星授时的高速公路雾区智能诱导系统

诱导系统自带雨雾冰雪传感器,能够在雨雾等恶劣天气下自动控制诱导灯带的开关和频闪。特别是采用了北斗卫星授时模块作为高速公路雾区智能诱导系统的时间基准,解决了系统内数量众多的诱导灯频闪的同步问题,提高了雾区诱导系统的实用性。