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典型低轨卫星星座导航增强性能对比性评估研究

江旭东 陈潇 马满帅 王莹 梁任腾 杨子佳

江旭东, 陈潇, 马满帅, 王莹, 梁任腾, 杨子佳. 典型低轨卫星星座导航增强性能对比性评估研究[J]. 全球定位系统, 2021, 46(2): 49-55. doi: 10.12265/j.gnss.2020111202
引用本文: 江旭东, 陈潇, 马满帅, 王莹, 梁任腾, 杨子佳. 典型低轨卫星星座导航增强性能对比性评估研究[J]. 全球定位系统, 2021, 46(2): 49-55. doi: 10.12265/j.gnss.2020111202
JIANG Xudong, CHEN Xiao, MA Manshuai, WANG Ying, LIANG Renteng, YANG Zijia. Comparative evaluation of navigation enhancement performance of typical LEO satellite systems[J]. GNSS World of China, 2021, 46(2): 49-55. doi: 10.12265/j.gnss.2020111202
Citation: JIANG Xudong, CHEN Xiao, MA Manshuai, WANG Ying, LIANG Renteng, YANG Zijia. Comparative evaluation of navigation enhancement performance of typical LEO satellite systems[J]. GNSS World of China, 2021, 46(2): 49-55. doi: 10.12265/j.gnss.2020111202

典型低轨卫星星座导航增强性能对比性评估研究

doi: 10.12265/j.gnss.2020111202
详细信息
    作者简介:

    江旭东:(1994—),男,硕士研究生,研究方向为卫星导航增强技术

    陈潇:(1983—),男,高级工程师,研究方向为卫星导航技术

    马满帅:(1998—),男,研究方向为卫星导航技术

    通讯作者:

    江旭东 E-mail:jiangxudong18@mails.ucas.ac.cn

  • 中图分类号: P228.4

Comparative evaluation of navigation enhancement performance of typical LEO satellite systems

  • 摘要: 选取国外的Iridium NEXT系统、国内的“鸿雁”星座和“微厘空间”共三个典型低轨星座对北斗卫星导航系统(BDS)从信号落地功率、可见卫星数和精度衰减因子(DOP)等方面进行导航增强分析.结果表明:由于星座结构和卫星数目的不同,低轨星座对导航系统的增强能力存在差异. Iridium NEXT系统和“鸿雁”星座等极轨星座对极地地区有较强的导航增强能力,但随着纬度的降低增强能力下降明显,而以倾斜轨道为主的“微厘空间”在中低纬度的导航增强能力更强.

     

  • 图  1  低轨卫星信号空间传播示意图

    图  2  各系统信号自由空间传输损耗

    图  3  四个方案的可见卫星数的纬度函数比较

    图  4  四个方案的可见卫星数

    图  5  四个方案的DOP值纬度函数比较

    图  6  BDS的GDOP值以及低轨星座对BDS的GDOP的改善百分比空间分布图

    图  7  四个方案全球GDOP值区间分布百分比

    表  1  BDS-3卫星参数

    轨道卫星数轨道高度/km轨道倾角/(°)
    MEO242152855
    GEO3357860
    IGSO33578655
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    表  2  Iridium NEXT系统星座参数

    星座参数Iridium NEXT
    卫星总数66
    轨道面数6
    每条轨道面卫星数11
    轨道高度/km780
    轨道倾角/(°)86.4
    顺行轨道面夹角/(°)31.6
    顺行轨道面间相邻主星相位差/(°)16.4
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    表  3  “鸿雁”星座参数

    星座参数“鸿雁”星座
    卫星总数54
    轨道面数6
    每条轨道面卫星数9
    轨道高度/km1070
    轨道倾角/(°)85
    顺行轨道面夹角/(°)32.22
    顺行轨道面间相邻主星相位差/(°)20
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    表  4  “微厘空间”参数

    星座参数倾斜轨道极轨道
    卫星总数12030
    轨道面数123
    相位因子00
    每条轨道面卫星数1010
    轨道高度/km9751200
    轨道倾角/(°)5585
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    表  5  各系统轨道和信号参数

    星座轨道高度/km频率/MHz
    BDSMEO21 5281 575.42
    Iridium低轨道7801 626.00
    Hongyan低轨道1 0701 520.00(拟定)
    CentiSpace倾斜轨道9751 575.00(拟定)
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    表  6  四个方案全球GDOP值和低轨星座对GDOP改善

    星座方案全球GDOPGDOP改善/%
    平均值最大值最小值平均值最大值最小值
    BDS1.5442.0841.018
    BDS+Iridium1.2791.7440.88916.432.8 5.2
    BDS+Hongyan1.2911.7290.89215.829.5 5.1
    BDS+CentiSpace1.1471.4830.85525.141.612.5
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-12
  • 网络出版日期:  2021-04-28
  • 刊出日期:  2021-05-13

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