北斗卫星导航系统.docx
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北斗卫星导航系统.docx
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北斗卫星导航系统
附件1:
北斗综合定位导航授时体系关键技术攻关指南(第一批)项目指南信息
1.低轨卫星北斗/GNSS高精度增强系统在轨演示验证
指南编号:
03010105280204
课题名称:
低轨卫星北斗/GNSS高精度增强系统在轨演示验证
主要内容:
(1)研究目标
开展低轨卫星北斗/GNSS高精度增强系统技术攻关和方案设计;完成演示验证试验星座、地面运行管理系统、用户终端以及相关配套设施的设计、研制和建设;基于试验星座开展天地一体化闭环演示验证试验,获取高精度定位观测数据和定位结果;进行低轨卫星北斗/GNSS高精度增强导航定位服务性能测试和评估;确定低轨卫星北斗/GNSS导航增强系统最终技术路线和工程状态,为低轨高精度增强系统建设提供支撑。
(2)研究内容
1)完成低轨卫星高精度增强系统方案设计与关键技术研究,包括低轨星座构型设计与仿真、频率选择和信号框架设计、基于低轨的全球PPP论证、基于低轨的全球SBAS方案论证、监测资源天基化论证等;
2)完成低轨卫星北斗/GNSS高精度增强系统及在轨演示验证系统总体方案设计和论证;
3)完成低轨卫星北斗/GNSS高精度增强演示验证系统建设,研制发射试验卫星,研制部署地面支持系统;
4)完成演示验证用户终端方案设计、研制和联调;
5)基于演示验证系统分阶段开展低轨北斗/GNSS高精度增强演示验证试验;
6)通过演示验证系统对高精度增强的定位精度、收敛时间等关键性能指标进行评估。
(3)考核指标
1)系统指标:
a)定位精度(初始化后):
水平优于10cm,垂直优于20cm;
b)定位收敛时间:
冷启动<60s,热启动<30s;
c)增强模式:
低轨+北斗、GPS、伽利略任意单一星座;低轨+北斗、GPS、伽利略任意两个星座;低轨+北斗、GPS、伽利略三个星座;(GLONASS可选)
d)试验星座:
低轨卫星用户覆盖大于等于2重,持续时间平均不少于10分钟;支持3重、4重覆盖试验;
e)增强信号:
播发L频段双频增强信号,信号体制与现有GNSS接收系统兼容;
f)低轨广播星历精度:
低轨卫星(1σ):
卫星轨道预报URE精度0.05m;卫星钟差预报精度0.15ns;
GNSS卫星(1σ):
卫星轨道预报URE精度0.05m。
卫星钟差预报精度0.15ns;
g)低轨卫星星载GNSS监测:
北斗B1C/B2A/B3I、GPSL1CA/L5、伽利略E1/E5a(GLONASS可选)民用信号进行高精度测量;伪距测量精度:
0.3米,载波相位测量精度:
3毫米;
2)地面运行管理指标:
a)监测范围:
具备境内试验弧段持续跟踪监测能力(其他范围可选);
b)可处理卫星观测量:
北斗信号B1I、B1C、B2a、B2b、B3I;GPS信号L1C/A、L1C、L2C、L5、L2P;Galileo信号E1、E5a、E5b;低轨增强卫星:
L频段;(GLONASS可选)
3)测试终端指标
a)兼容处理GNSS信号种类:
北斗信号:
B1I、B1C、B2a、B3I;GPS信号:
L1C/A、L1C、L2C、L5、L2P;伽利略信号:
E1、E5a;低轨导航增强信号:
L频段;
b)伪距精度:
优于0.3m;
c)载波相位精度:
优于3mm。
(4)进度要求
2020年。
(5)成果形式
1)方案类:
低轨卫星GNSS高精度增强总体技术方案;
低轨卫星GNSS高精度增强演示验证系统总体技术方案;
低轨卫星GNSS高精度增强在轨演示验证试验方案。
2)系统类:
低轨卫星GNSS高精度增强演示验证卫星系统;
低轨卫星GNSS高精度增强演示验证地面运行管理系统;
低轨卫星GNSS高精度增强演示验证用户终端及半实物仿真系统。
3)报告类:
低轨卫星GNSS高精度增强关键技术研究报告;
低轨卫星星载北斗高精度实时定轨在轨试验报告。
4)知识产权
完成不少于10项国内专利、2项国际专利申报。
(6)经费概算
限额60万元。
(7)发布单位
招标择优确定2家,每家限额60万元。
2、北斗与5G通信导航融合演示验证
指南编号:
03010105280302
课题名称:
北斗与5G通信导航融合演示验证
主要内容:
(1)研究目标
围绕室内外无缝高精度定位需求,面向智慧社会、万物互联与物联网等位置服务应用,构建“卫星主外,5G主内”的北斗与5G通信导航深度融合体系,突破高精度时空基准、5G共频带与带内定位和资源自适应分配、多终端协同定位、基于5G的北斗差分增强、室内外无缝混合定位与误差校正等关键技术,研制基站与终端定位原型机及演示验证系统,实现北斗与5G在信息与信号层面的双层深度融合,室内外定位精度优于1米,基站同步精度优于1纳秒,提出“北斗+5G”的标准建议,为北斗卫星导航与5G移动通信网络协同发展与规模应用提供支撑。
(2)研究内容
1)“北斗+5G”的高精度时空基准技术;
2)北斗与5G的电磁兼容性研究;
3)5G共频带与带内定位及资源自适应分配技术;
4)基于5G的多终端协同定位技术;
5)基于5G的北斗差分增强定位技术;
6)“北斗+5G”混合定位与误差校正技术;
7)北斗辅助5G波束成型(BA-5G);
8)室内外无缝定位技术;
9)研制基站与终端定位原型机及演示验证系统;
10)“北斗+5G”标准建议。
(3)演示验证指标需求
1)定位精度优于1米;
2)时间同步精度1纳秒;
3)演示验证系统1套。
(4)考核要求
针对演示验证研究内容和指标需求,明确关键技术体制,制定演示验证方案,为后续演示验证提供支撑。
(5)进度要求
2020年。
(6)成果形式
北斗与5G融合关键技术研究报告;
北斗与5G融合关键技术验证报告;
演示验证方案;
申请国家专利2项,发表论文2篇。
(7)经费概算
限额60万元。
(8)发布单位
招标择优确定2家,每家限额60万元。
3、基于脉冲星观测的时间基准服务演示验证
指南编号:
03010105280401
课题名称:
基于脉冲星观测的时间基准服务演示验证
主要内容:
(1)研究目标
针对自主时间基准需求,基于前期研究成果,突破高精度TOA测量、综合脉冲星时构建等关键技术,基于我国现有天地脉冲星观测设备,持续改进我国独立自主的脉冲星导航数据库,演示脉冲星计时观测在时间频率基准中可提供的能力,为脉冲星计时观测在时间基准服务中的应用奠定基础。
(2)研究内容
1)毫秒脉冲星TOA高精度观测;
2)基于天地观测的脉冲星数据库构建与计时应用;
3)基于射电观测的综合脉冲星时建立与维持演示验证;
4)天基脉冲星时间基准系统设计及仿真验证。
(3)演示验证指标需求
1)数据库:
持续更新已有导航脉冲星星历,新增3个授时专用毫秒脉冲星星历;
2)毫秒脉冲星TOA测量精度:
优于200ns;
3)脉冲星时间基准技术:
对时频基准的脉冲星自主独立比对与校准精度1×10-12;
4)脉冲星时频应用技术:
对地面观测站钟(组)的在站脉冲星时频自主比对精度5×10-13;
5)天基脉冲星时间基准系统设计满足3×10-13脉冲星时间基准精度要求。
(4)考核要求
针对演示验证研究内容和指标需求,明确关键技术体制,制定演示验证方案,为后续演示验证提供支撑。
(5)进度要求
2020年。
(6)成果形式
毫秒脉冲星高精度测量与计时应用研究报告;
综合脉冲星时建立与维持研究报告;
天基脉冲星时间基准系统设计报告;
演示验证方案;
申请国家专利2项,发表论文2篇。
(7)经费概算
限额60万元。
(8)发布单位
招标择优确定2家,每家限额60万元。
4、脉冲星导航应用体制演示验证
指南编号:
03010105280402
课题名称:
脉冲星导航应用体制演示验证
主要内容:
(1)研究目标
针对航天器自主导航需求,基于前期研究成果,突破高动态信号处理、在轨效应模拟等关键技术,基于现有在轨脉冲星观测设备开展脉冲星信号处理与导航工作,实现在轨信号的地面高精度模拟,构建面向导航验证的全系统仿真评估系统,演示脉冲星计时观测在导航服务中可提供的能力,为脉冲星导航技术发展奠定基础。
(2)研究内容
1)脉冲星计时导航技术体系与应用模式研究;
2)基于空间观测数据的脉冲星信号处理与导航体制研究与验证;
3)面向导航验证的在轨效应地面物理模拟技术研究;
4)脉冲星导航在轨试验系统与试验方案设计;
5)脉冲星导航全流程验证评估系统研制。
(3)演示验证指标需求
1)基于空间观测数据,利用大流量年轻脉冲星观测实现优于5km的导航精度;
2)脉冲星在轨信号处理的相位精度优于10-3,算法满足现有硬件条件下在轨实时处理要求;
3)地面模拟系统能模拟产生流强为10-5-10ph/s/cm2的X射线信号,在0.3-15keV之间设置大于20个单色源,可模拟电子(5keV-1MeV)、X射线等空间辐射环境;
4)地面模拟系统X射线脉冲相位分辨率优于1×10-4,卫星动态效应物理模拟精度优于20ns。
(4)考核要求
针对演示验证研究内容和指标需求,明确关键技术体制,制定演示验证方案,为后续演示验证提供支撑。
(5)进度要求
2020年。
(6)成果形式
脉冲星计时导航技术体系与应用模式研究报告;
基于空间观测数据的脉冲星信号处理与导航体制验证试验报告;
演示验证方案;
申请专利2项,发表论文2篇。
(7)经费概算
限额60万元。
(8)发布单位
招标择优确定2家,每家限额60万元。
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- 关 键 词:
- 北斗 卫星 导航系统