一種衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控技術(shù)方法

吳嬋娟 鄭建明 熊智強(qiáng) 趙慧淵 薛光皓

一種衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控技術(shù)方法

吳嬋娟 鄭建明 熊智強(qiáng) 趙慧淵 薛光皓

（北京自動化控制設(shè)備研究所，北京 100074）

介紹了一種衛(wèi)星星況監(jiān)控與預(yù)測系統(tǒng)，可以預(yù)測未來時間段內(nèi)各衛(wèi)星系統(tǒng)的星況分布，提供衛(wèi)星定位產(chǎn)品較優(yōu)試驗時間段，提升大型試驗中衛(wèi)星定位產(chǎn)品的試驗成功率。同時，針對衛(wèi)星導(dǎo)航信號干擾種類越來越多，干擾強(qiáng)度越來越大，通過本系統(tǒng)可知當(dāng)前環(huán)境下是否有干擾信號及干擾信號的數(shù)量、強(qiáng)度。

星況預(yù)測；星況監(jiān)控；測試試驗

1 引言

衛(wèi)星接收機(jī)在使用和測試過程中，定位、測速精度和性能受當(dāng)時天上衛(wèi)星的狀況影響非常大。日常測試時，同一款產(chǎn)品不同時刻、不同地點(diǎn)測試，由于可用衛(wèi)星數(shù)量的不同，以及每顆可用衛(wèi)星的不同參數(shù)和性能，導(dǎo)致產(chǎn)品的性能差異非常大。有時甚至由于可用星少，或者可用星偏于一側(cè)，PDOP值大等原因，導(dǎo)致精度超差甚至不定位等情況發(fā)生。所以在很多測試時，都希望能夠知道測試時間段內(nèi)的衛(wèi)星情況，是否會出現(xiàn)由于天上衛(wèi)星的影響導(dǎo)致的性能大幅度下降。尤其是一些大型試驗前，能夠知道試驗區(qū)內(nèi)的星況，盡量避免因星況不好使衛(wèi)星接收機(jī)定位精度下降導(dǎo)致試驗偏差的情況發(fā)生；同時，在生產(chǎn)測試或一些大型試驗過程中，對具有GPS、GLONASS、BDB1和BDB3系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品需要實(shí)時監(jiān)測，展示當(dāng)前時刻、當(dāng)前位置所有系統(tǒng)的可見衛(wèi)星信息、定位信息和時間信息；其次，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航信號干擾種類越來越多，干擾強(qiáng)度越來越大，在生產(chǎn)測試和大型試驗中，需要判斷衛(wèi)星接收機(jī)當(dāng)前所處的環(huán)境是否存在干擾信號及干擾信號的數(shù)量、強(qiáng)度等。

針對以上提出的三項問題，介紹了一種衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控技術(shù)方法，該方法實(shí)現(xiàn)了實(shí)時采集衛(wèi)星歷書，輸入需要預(yù)報的地點(diǎn)坐標(biāo)，預(yù)報未來一個月內(nèi)各個時間點(diǎn)衛(wèi)星分布狀況及PDOP值分布，同時實(shí)現(xiàn)了試驗中星況實(shí)時監(jiān)控以及測試環(huán)境的干擾信號檢測功能。

2 現(xiàn)狀與要求

2.1 測試現(xiàn)狀

目前基于GNSS星歷（衛(wèi)星星歷指在GPS測量中，天體運(yùn)行隨時間而變的精確位置或軌跡表，是時間的函數(shù)，用于描述太空飛行體位置和速度的表達(dá)式）預(yù)報的成熟軟件有StarReport，該軟件通過從互聯(lián)網(wǎng)IGS官網(wǎng)下載最新GPS星歷文件，輸入需要預(yù)報的地點(diǎn)坐標(biāo)，可預(yù)報未來一個月內(nèi)各個時間點(diǎn)衛(wèi)星分布狀況及PDOP值分布，但使用該軟件有如下三個缺點(diǎn)：

a. 該軟件只能預(yù)測GPS衛(wèi)星分布，無法預(yù)測BD和GLONASS衛(wèi)星分布。目前隨著BD二代逐漸發(fā)展壯大，所內(nèi)大部分型號均采用了BD衛(wèi)星定位系統(tǒng)，因此星歷預(yù)報需要進(jìn)行BD預(yù)報，在此情況下該軟件無法使用；

b. 該軟件使用時需要從互聯(lián)網(wǎng)上下載衛(wèi)星星歷參數(shù)，有時受制于試驗現(xiàn)場環(huán)境，無法實(shí)時星歷預(yù)測，同時互聯(lián)網(wǎng)上的星歷參數(shù)不會時時更新，導(dǎo)致下載的歷書在預(yù)測中存在偏差；

c. BD歷書參數(shù)無法從網(wǎng)絡(luò)上獲取，需要使用衛(wèi)星接收機(jī)采集BD歷書參數(shù)，并轉(zhuǎn)化為軟件識別的數(shù)據(jù)，操作復(fù)雜，工作量大。

2.2 目標(biāo)要求

為實(shí)現(xiàn)GPS、GLONASS、BD系統(tǒng)準(zhǔn)時預(yù)報，滿足生產(chǎn)測試、靶場或大型試驗前星況預(yù)測、試驗中進(jìn)行星況實(shí)時監(jiān)控以及出現(xiàn)故障后的環(huán)境檢測，衛(wèi)星星況與預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

a. 星況預(yù)測功能

實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星星況預(yù)測，系統(tǒng)能夠采集接收機(jī)接收的衛(wèi)星歷書，能夠向用戶報告未來特定位置、特定時段的GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星分布情況。從而有計劃選擇適合測量的時段進(jìn)行GPS/GLONASS/BD數(shù)據(jù)采集，提高數(shù)據(jù)分析的效率；

b. 星況實(shí)時監(jiān)控功能

針對具有GPS、GLONASS、BD系統(tǒng)的衛(wèi)星定位產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，可以展示當(dāng)前時刻、當(dāng)前位置所有系統(tǒng)的可見衛(wèi)星信息、定位信息和時間信息。包括可見衛(wèi)星PRN編號、衛(wèi)星的仰角、衛(wèi)星方位角、衛(wèi)星信號載噪比、衛(wèi)星是否可用、衛(wèi)星的偽距值、衛(wèi)星的偽距變化率、鐘差、鐘漂及定位結(jié)果等信息；

c. 試驗環(huán)境檢測功能

實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位產(chǎn)品測試環(huán)境檢測功能，具有GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻譜分析功能、具有GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號功率和頻譜分析結(jié)果顯示功能，基于上述信息可以判斷衛(wèi)星接收機(jī)當(dāng)前所處的環(huán)境是否存在干擾及干擾信號強(qiáng)度等；

d. 便攜式測試功能

實(shí)現(xiàn)測試硬件的小型集成化，將全頻點(diǎn)接收機(jī)和電源電路集成到測試便攜機(jī)中，減少設(shè)備、儀器等資源的占用，滿足外場試驗的主要測試保障，同時兼顧部門研制型號衛(wèi)星定位產(chǎn)品對電源的使用需求，滿足交流電壓輸入220V（具備輸入濾波和極性保護(hù)），輸出28V和5V的供電要求。

3 技術(shù)方案

3.1 星況預(yù)測技術(shù)方案

星況實(shí)時預(yù)測部分的功能由衛(wèi)星接收機(jī)和測控系統(tǒng)（Satellite Predict）配合完成。其中衛(wèi)星接收機(jī)完成衛(wèi)星信號接收，歷書參數(shù)解譯，并發(fā)送給測控系統(tǒng)；測控系統(tǒng)接收歷書參數(shù)，運(yùn)行測控軟件實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星位置預(yù)測。星況預(yù)測的工作流程如圖1所示。

圖1 星況預(yù)測工作流程圖

測控系統(tǒng)中衛(wèi)星位置預(yù)測部分采用北斗、GPS和GLONASS歷書參數(shù)預(yù)測衛(wèi)星位置，計算衛(wèi)星位置分兩步進(jìn)行，首先修正衛(wèi)星信號的發(fā)射時刻，然后計算修正后衛(wèi)星信號發(fā)送時刻的衛(wèi)星位置。

其中，接收機(jī)在部門研制的成熟產(chǎn)品上做了適應(yīng)性更改，能夠覆蓋北斗、GPS和GLONASS三個衛(wèi)星系統(tǒng)的全頻點(diǎn)，是具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的硬件電路，由信號處理和電源及接口兩部分組成，設(shè)計原理如圖2所示。

圖2 全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)原理框圖

3.2 星況實(shí)時監(jiān)控技術(shù)方案

星況實(shí)時監(jiān)控由全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)和測控系統(tǒng)配合完成。其中，接收機(jī)完成衛(wèi)星信號捕獲跟蹤、衛(wèi)星觀測量提取和衛(wèi)星位置速度計算，并將衛(wèi)星偽距和載波相位觀測量、衛(wèi)星位置速度信息、電離層對流層修正量、鐘差改正參數(shù)等信息發(fā)送給測控系統(tǒng)；測控系統(tǒng)接收上述信息，運(yùn)行測控軟件實(shí)現(xiàn)電離層和對流程異常監(jiān)測、故障衛(wèi)星識別。星況實(shí)時監(jiān)控的工作流程如圖3所示。

圖3 星況實(shí)時監(jiān)控工作流程圖

測控系統(tǒng)軟件采用RAIM算法進(jìn)行故障衛(wèi)星識別，通過本地點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行電離層和對流層誤差反算，并與電離層對流層延時測量值比較。

3.3 試驗環(huán)境檢測技術(shù)方案

如圖4所示，試驗環(huán)境檢測主要對北斗、GPS和GLONASS衛(wèi)星頻帶內(nèi)的干擾信號檢測。試驗環(huán)境檢測由全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)和測控系統(tǒng)配合完成。接收機(jī)中FPGA將AD采樣數(shù)據(jù)通過422串口發(fā)給測控系統(tǒng)，由測控系統(tǒng)將接收的AD采樣數(shù)據(jù)存儲，并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變化（FFT），將時域信息轉(zhuǎn)換為頻域信息，最后顯示北斗B1 B3、GPS L1和GLONASS系統(tǒng)的中頻信號頻譜分析圖。

圖4 試驗環(huán)境檢測流程圖

3.4 便攜式測試技術(shù)方案

針對生產(chǎn)測試、外場監(jiān)測和排故過程中方便攜帶、減少設(shè)備資源的占用，提出了便攜式要求，將全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)、電源電路和測試便攜機(jī)集成。

3.5 關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)

3.5.1 衛(wèi)星接收機(jī)

衛(wèi)星接收機(jī)包含接收天線和主機(jī)電路，天線在設(shè)計制作過程中借鑒了已有產(chǎn)品09系列的成熟天線，主要針對天線貼片進(jìn)行了適應(yīng)性更改，涉及的關(guān)鍵技術(shù)、難點(diǎn)如下：

a. 采用具有剖面薄、體積小、重量輕、能與載體共形、易于加工制造、成本低廉的微帶貼片。同時，為了提高天線的相位中心穩(wěn)定性，達(dá)到阻抗的匹配，使用了雙饋點(diǎn)方式饋電，兩個饋電點(diǎn)之間進(jìn)行了90°的相移，實(shí)現(xiàn)天線的圓極化；

b. 天線由上下兩層貼片組成，上層貼片覆蓋的工作頻段為BD2-B1、GLONASS、GPS-L1，下層貼片覆蓋的工作頻段為BD2-B3。其中上層貼片為了涵蓋三個頻點(diǎn)（1561MHz、1575.42MHz、1602MHz）反復(fù)進(jìn)行了多次的仿真、驗證、調(diào)整、再仿真的更改，最終的貼片調(diào)試也經(jīng)過了粗調(diào)和精密調(diào)試兩個過程。

3.5.2 便攜式測試系統(tǒng)

便攜式測試系統(tǒng)由便攜式計算機(jī)、接收機(jī)和電源電路集成，其中接收機(jī)和電源電路板集成在便攜機(jī)的擴(kuò)展塢中，由于擴(kuò)展塢的空間狹小，不利于散熱，相關(guān)的電氣布線需要考慮電磁兼容和信號干擾，涉及的關(guān)鍵技術(shù)、難點(diǎn)主要有：

a. 擴(kuò)展塢的改造在借鑒了以往集成電源電路和相關(guān)測試板卡成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，額外增加了全頻點(diǎn)接收機(jī)，分析了接收機(jī)的功耗，重新評估了集成的電源電路板，應(yīng)能同時滿足接收機(jī)和型號產(chǎn)品的5V需求，5V電源模塊最大輸出電流20A，設(shè)計具有75%左右的冗余要求；

b. 由于涵蓋了衛(wèi)星定位系統(tǒng)的4個頻點(diǎn)，衛(wèi)星接收機(jī)使用過程中產(chǎn)品功率較高，發(fā)熱量大，結(jié)構(gòu)件做了適應(yīng)性更改，采用了散熱較快的鋁合金材料。內(nèi)部的電子組件通過安裝導(dǎo)熱墊與結(jié)構(gòu)外殼接觸。結(jié)構(gòu)件設(shè)計成散熱片式，能夠更快地將熱量傳遞出去，提高了散熱能力；

c. 拓展塢中的電氣布線，考慮到射頻信號和電磁屏蔽的要求，針對射頻信號采用定制尺寸的高頻線纜；電源和數(shù)字信號線在布線過程中盡量分開兩端，同時表面增加屏蔽層。

3.5.3 測控系統(tǒng)Satellite Predict

a. 衛(wèi)星星況預(yù)測算法設(shè)計，該算法首次實(shí)現(xiàn)針對通用的使用歷書參數(shù)預(yù)測衛(wèi)星位置的方法。根據(jù)仿真程序可知，簡單的依照ICD文件中計算公式無法精確得到衛(wèi)星的位置信息，預(yù)報精度不夠，需要大量的實(shí)驗確定歷書參數(shù)發(fā)射時刻修正時，該修正時確定具有較大難度；

b. 電離層和對流層異常監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)，電離層和對流層延時誤差具有很大的隨機(jī)性，行業(yè)中通用的誤差模型均不能較好地擬合兩者實(shí)際值，測控軟件中需要設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一種電離層和對流層異常監(jiān)控的算法，該部分具有較大難度；

c. 故障星剔除算法實(shí)現(xiàn)，衛(wèi)星狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控時涉及到星歷參數(shù)健康性判斷、可視并具備仰角高于門限的衛(wèi)星是否存在故障星，如果存在故障的衛(wèi)星參與用戶的位置確定，將帶來極大的位置或者測速誤差，導(dǎo)致用戶無法準(zhǔn)確得知自己的位置、速度信息，故測控軟件該部分需要設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一故障檢測及剔除算法，實(shí)現(xiàn)故障衛(wèi)星的監(jiān)測并清除，該部分程序?qū)崿F(xiàn)難度較大；

d. 環(huán)境干擾監(jiān)測功能實(shí)現(xiàn)，衛(wèi)星導(dǎo)航信號功率強(qiáng)度較低，極易受到外部其它信號的干擾，造成衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)定位出現(xiàn)偏差或者不定位的現(xiàn)象，為了較好地開展實(shí)驗，較快地定位故障原因，開展了環(huán)境監(jiān)測功能的研究，目的是能夠?qū)崟r有效地展現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境狀況，該部分工作難度亦較大。

圖5 星況預(yù)測與監(jiān)控方法原理框圖

3.6 技術(shù)方案的總結(jié)

為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星星況預(yù)測、監(jiān)控、檢測以及便攜式測試功能，采用以往便攜機(jī)集成改造中成熟的方法和全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)相結(jié)合的思路進(jìn)行系統(tǒng)集成。測控系統(tǒng)部分實(shí)現(xiàn)了接收相關(guān)衛(wèi)星信息，經(jīng)過修正、解析、計算處理等一系列工作，實(shí)現(xiàn)星歷、歷書存儲、星況預(yù)測、監(jiān)控以及檢測功能。原理如圖5所示，測控系統(tǒng)的組成模塊如圖6所示。衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控方法中涉及的產(chǎn)品包括測控系統(tǒng)（Satellite Predict）和便攜式測試系統(tǒng)，其中便攜計算機(jī)為部門產(chǎn)品測試中普遍使用的設(shè)備，只對其擴(kuò)展塢進(jìn)行了適應(yīng)性更改，接收機(jī)（含天線）為部門成熟產(chǎn)品，為了滿足全頻點(diǎn)要求對天線貼片和部分電路進(jìn)行了適應(yīng)性更改，電源電路板采用設(shè)計成熟的電路板。

圖6 測控系統(tǒng)的組成模塊圖

依據(jù)圖6的組成模塊圖，測控系統(tǒng)的設(shè)計方案中給出了程序流程圖，如圖7所示。

圖7 測控系統(tǒng)程序流程圖

4 研制過程

4.1 全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)

圖8 衛(wèi)星接收天線

圖9 全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收機(jī)

全頻點(diǎn)衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星接收機(jī)實(shí)物如圖8、圖9所示。

4.2 便攜式測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)的研制借鑒了便攜機(jī)改造的成熟方法，同時對其拓展塢進(jìn)行了適應(yīng)性更改，滿足安裝接收機(jī)、電源電路板的尺寸要求以及相關(guān)布線、電磁干擾和散熱的要求。

4.3 測控系統(tǒng)研制過程

測控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)星況預(yù)測、實(shí)時監(jiān)測和環(huán)境檢測三部分的功能。針對上文中技術(shù)難點(diǎn)，開展了以下四方面的技術(shù)研制。

4.3.1 衛(wèi)星星況預(yù)測

測控軟件中衛(wèi)星位置預(yù)測部分采用GPS、BD歷書參數(shù)預(yù)測衛(wèi)星位置，計算衛(wèi)星位置分兩步進(jìn)行，首先修正衛(wèi)星信號的發(fā)射時刻，然后計算修正后衛(wèi)星信號發(fā)送時刻的衛(wèi)星位置。關(guān)于衛(wèi)星信號發(fā)射時刻修正，通過大量的實(shí)驗和數(shù)據(jù)分析比對后，確定了信號發(fā)射時刻后1800s（0.5h）是一個關(guān)鍵時間點(diǎn)，[0,1800s]確定一個發(fā)射時間修正量，[1800s,1month]確定一個發(fā)射時間修正量。

4.3.2 電離層和對流層異常監(jiān)測

由于可以確切知道監(jiān)控接收機(jī)的位置，故該系統(tǒng)可以判斷監(jiān)控接收機(jī)所處區(qū)域的電離層和對流層是否存在異常，電離層對流層延時誤差估計值同測量值之差小于10m/光速，則認(rèn)為當(dāng)前區(qū)域沒有發(fā)生異常，如大于該值，認(rèn)為該區(qū)域大概率發(fā)送了電離層或?qū)α鲗赢惓！?/p>

4.3.3 故障衛(wèi)星識別及剔除

故障星檢測剔除單元的算法可參考Satellite Predict操作步驟。

4.3.4 試驗環(huán)境干擾監(jiān)測

為了實(shí)時了解當(dāng)前型號的衛(wèi)星導(dǎo)航用戶機(jī)是否受到干擾，判斷干擾信號強(qiáng)度，本軟件研究了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測。

將北斗B1 B3、GPS L1和GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)的四組頻譜圖呈現(xiàn)在測控軟件上。通過觀察頻譜分析是否有干擾信號及干擾信號的數(shù)量及強(qiáng)度，干擾信號檢測預(yù)期效果見圖10。

圖10 干擾信號檢測預(yù)期效果圖

5 試驗驗證

5.1 測試連接及測試方法

衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控測試系統(tǒng)的測試連接方法見圖11。

圖11 衛(wèi)星接收星況預(yù)測與監(jiān)控系統(tǒng)測試連接圖

5.2 測試效果

2018年10月，開展了衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控系統(tǒng)的測試驗證，同時編寫了相關(guān)操作說明。在測試驗證過程中，針對同一天的同一時刻分別對導(dǎo)航樓進(jìn)行了星況預(yù)測，在型號產(chǎn)品的露天收星、跑車、抗干擾等室外試驗中，星況預(yù)測與監(jiān)控系統(tǒng)作為陪測產(chǎn)品，也成功開展了測試環(huán)境的檢測。

5.3 應(yīng)用效果

針對衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控測試方法開展了測試驗證，編寫了操作使用說明。對采集的數(shù)據(jù)結(jié)果分析、對比后得出，衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控方法可以接收衛(wèi)星信號，分析信號頻譜，可以感知電磁干擾環(huán)境及其變化；可實(shí)時監(jiān)控北斗、GPS和GLONASS系統(tǒng)衛(wèi)星分布和衛(wèi)星健康狀況、電離層異常變化、各系統(tǒng)周及周內(nèi)秒等技術(shù)指標(biāo)；可以根據(jù)星歷和歷書，預(yù)測未來一個月之內(nèi)任意地點(diǎn)的衛(wèi)星分布狀況；可重現(xiàn)過去任意時間和地點(diǎn)的衛(wèi)星分布狀況，精度達(dá)到1°以內(nèi)。基于該方法改造的便攜式計算機(jī)方便攜帶，后續(xù)經(jīng)改進(jìn)可達(dá)到國家北斗二級監(jiān)測站技術(shù)要求。達(dá)到的具體效果為：

a. 星況預(yù)測功能

實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星星況預(yù)測，系統(tǒng)能夠采集接收機(jī)接收的衛(wèi)星歷書，能夠向用戶報告未來特定位置、特定時段的GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星分布情況。提高了生產(chǎn)測試和大型試驗的成功概率。

b. 星況實(shí)時監(jiān)控功能

對具有GPS/GLONASS/BD系統(tǒng)的衛(wèi)星定位產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)控，能夠展示當(dāng)前時刻、當(dāng)前位置所有系統(tǒng)的可見衛(wèi)星信息、定位信息和時間信息。包括可見衛(wèi)星PRN編號、衛(wèi)星的仰角、衛(wèi)星方位角、衛(wèi)星信號載噪比、衛(wèi)星是否可用、衛(wèi)星的偽距值、衛(wèi)星的偽距變化率、鐘差、鐘漂及定位結(jié)果等信息。

c. 試驗環(huán)境檢測功能

實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星定位產(chǎn)品測試環(huán)境檢測功能，具有GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號頻譜分析功能，具有GPS/GLONASS/BD衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號功率、頻譜分析結(jié)果顯示功能，能夠判斷衛(wèi)星接收機(jī)當(dāng)前所處的環(huán)境是否存在干擾及干擾信號強(qiáng)度等。

d. 便攜式測試功能

實(shí)現(xiàn)了測試硬件的小型集成化，滿足了外場試驗的星況預(yù)測、監(jiān)控以及檢測功能的主要測試保障，同時兼顧了部門研制型號衛(wèi)星定位產(chǎn)品對電源的使用需求，滿足交流電壓輸入220V（具備輸入濾波和極性保護(hù)），輸出28V和5V的供電要求。

6 結(jié)束語

衛(wèi)星星況預(yù)測與監(jiān)控測試系統(tǒng)，解決了衛(wèi)星接收機(jī)在使用和測試過程中受當(dāng)時天空中未知衛(wèi)星影響大的問題。掌握了測試時間段內(nèi)是否會出現(xiàn)因天上衛(wèi)星影響導(dǎo)致性能大幅度下降的情況。避免了因星況不好使衛(wèi)星接收機(jī)定位精度下降導(dǎo)致試驗偏差情況的發(fā)生；同時，實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)測試或一些大型試驗過程中，對具有GPS、GLONASS、BDB1和BDB3系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的實(shí)時監(jiān)測，展示當(dāng)前時刻、當(dāng)前位置所有系統(tǒng)的可見衛(wèi)星信息、定位信息和時間信息；最后，在生產(chǎn)測試和大型試驗中，可判斷衛(wèi)星接收機(jī)當(dāng)前所處的環(huán)境是否存在干擾信號及干擾信號的數(shù)量、強(qiáng)度等。

1 董緒榮. 衛(wèi)星導(dǎo)航軟件接收機(jī)原理與設(shè)計[M]. 北京：國防工業(yè)出版社

2 李征航. GPS測量原理及應(yīng)用[M]. 武漢：武漢大學(xué)出版社

3 魯郁. 北斗/GPS雙模軟件接收機(jī)原理[M]. 北京：電子工業(yè)出版社

A Method of Satellite Condition Prediction and Monitoring

Wu Chanjuan Zheng Jianming Xiong Zhiqiang Zhao Huiyuan Xue Guanghao

(Beijing Automation Control Equipment Research Institute, Beijing 100074)

This paper introduces a satellite condition monitoring and prediction system, which can predict the satellite status distribution of various satellite systems in the future, provide a better test period for satellite positioning products, and improve the success probability of satellite positioning products in largeexperiment. Also, there are more types of interference for satellite navigation signals, and the interference intensity is getting bigger. Through this system, we can know whether there are interference signals in the current environment and the number and intensity of interference signals.

satellite prediction；satellite monitoring；experiment

吳嬋娟（1982），碩士，無線電技術(shù)專業(yè)；研究方向：衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。

2020-12-07