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楊元喜院士：低軌衛星導航增強需求與關鍵技術| SANA佳文速遞
标題：低軌衛星導航增強需求與關鍵技術
作者：楊元喜*，毛悅，任夏，賈小林，孫碧嬌
關鍵詞：低軌導航星座；精度增強；軌道測定；完好性
圖檔來自作者
本文亮點
1.本文梳理了低軌導航衛星在PNT服務能力提升方面的主要優勢，分析了高精度使用者精度增強、南北極使用者定位、其他低軌衛星自主測定軌、複雜電磁環境服務、泛在完好性等對低軌導航增強星座建設的需求。
2.本文提出了8項低軌導航增強星座可能的貢獻，并通過仿真資料量化分析了其對南北兩極使用者定位和星載GNSS定軌的貢獻。
3.本文提出了需要特别關注的低軌導航增強星座建設關鍵技術，包括頻率相容、功率增強、自主測定軌、小型化設計和多載荷共用等。
内容簡介
近地軌道（LEO）星座增強衛星導航在全球導航衛星系統（GNSS）的未來發展中具有重要意義。LEO星座增強GNSS不僅可以提高定位、導航和定時（PNT）的準确性，還可以提高安全PNT系統的一緻性和可靠性。本文主要分析了不同PNT使用者對LEO增強GNSS的不同需求，包括實時精度需求、特殊區域可用性需求、複雜電磁環境下的導航信号增強需求以及高安全性的完整性需求。相應地，從多個方面分析了低軌星座對PNT性能的可能貢獻。特别關注現有全球導航衛星系統無法滿足的特殊PNT使用者需求，例如極地的PNT服務需求和一些低軌衛星的機載全球導航衛星導航衛星系統定軌需求。總結了低軌增強導航系統在星座設計、功能實作和有效載荷開發中需要考慮的關鍵技術。
圖文展示
圖1a 500km高度低軌衛星在極區平均可見北鬥衛星數
圖1b 1000km高度低軌衛星在極區平均可見北鬥衛星數
表1 極區低軌導航星座以及BDS+低軌導航星座PNT精度衰減因子
表2 極區可見衛星數計算結果統計值
圖2a 500km高度衛星在極區平均可見低軌導航星數圖2b 500km高度衛星在極區平均可見低軌導航星和北鬥星總數圖1c 1000km高度衛星在極區平均可見低軌導航星數
圖1d 1000km高度衛星在極區平均可見低軌導航星和北鬥星總數
作者簡介
楊元喜 院士
本文第一和通訊作者
西安測繪研究所
地理資訊工程國家重點實驗室
▍作者簡介
楊元喜，1956.07，江蘇泰縣人，中國科學院院士（2007），北鬥衛星導航系統工程副總設計師；國際大地測量協會會士，美國導航協會會士，全球前2%高影響力學者；《測繪學報》《Satellite Navigation》主編。先後獲求是傑出青年實用工程獎、全國優秀共産黨員、何梁何利基金科學與技術進步獎（地球科學獎）、航天基金錢學森傑出貢獻獎等榮譽。2項成果獲得國家科技進步二等獎，8項成果獲得省部級科技進步一等獎以上獎勵。共完成學術專著3部，合著5部，發表論文400餘篇，其中SCI收錄論文90餘篇，論文引用超15000次。
初審：張豔玲複審：宋啟凡
終審：金 君
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