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北斗三号全球系统正式运行三周年:GNSS测试设备迎来新机遇一、北斗三号全球系统的建设成就2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着中国成为世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。三年来,北斗三号系统运行稳定,性能指标持续提升,全球范围定位精度优于10米,亚太地区定位精度优于5米,授时精度优于20纳秒,测速精度优于0.2米/秒。 北斗三号系统由30颗卫星组成(24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星),采用了多项创新技术:星间链路技术实现卫星之间的高精度测距和通信,大幅提升了系统自主运行能力;高精度星载原子钟(铷钟和氢钟)提供了高精度时间基准;B1C新体制信号采用数据分量 导频分量设计,具有更优的抗干扰和抗多径性能;B2a信号与GPS L5、Galileo E5a兼容互操作,支持多系统联合定位。 北斗三号系统的正式运行和持续完善,为卫星导航产业的发展提供了强大动力,也对GNSS测试设备提出了新的需求。 二、B1C新体制信号测试需求北斗三号B1C信号是北斗三号全球系统的核心民用信号,工作在1575.42MHz频点,与GPS L1信号共享同一载波频率。B1C采用数据分量 导频分量的新体制设计,码速率1.023Mcps,导频分量采用BOC(1,1)调制。与传统BPSK调制的B1I信号相比,B1C信号具有更优的抗干扰和抗多径性能,捕获灵敏度更高。 B1C新体制信号的推广应用带来了新的测试需求:一是B1C信号捕获和跟踪算法的研发验证,需要支持B1C信号的接收机开发平台;二是B1C信号模拟源的需求,需要支持B1C信号体制的信号模拟器;三是B1C终端的一致性和互操作性测试,需要标准的B1C测试信号和测试方法;四是B1C弱信号和高动态场景的性能测试。 上海宇志通信推出了北斗三号B1C卫星导航接收机ZYNQ平台(产品5)和GPS L1 北斗B1C双模接收机ZYNQ平台(产品6),捕获灵敏度≥-133dBm,16通道,提供完整源代码开放,为B1C新体制信号的算法研究和终端研发提供了专业测试工具。 三、多模多频终端验证需求随着北斗三号全球系统的运行,越来越多的导航终端支持北斗 GPS GLONASS Galileo多系统联合定位,以及B1I/B3I/B1C/B2a/L1/L2/L5/E5a/E5b多频点接收。多模多频联合定位可以提高可见卫星数量,改善定位精度和可用性,特别是在城市峡谷、遮挡环境等困难场景下。 多模多频终端的研发验证需要支持多系统多频点的测试设备:一是多模多频接收机开发平台,需要支持GPS L1、北斗B1I/B3I/B1C等多频点的信号处理;二是多模多频信号模拟器,需要同时产生多个系统多个频点的模拟信号;三是多模多频采集回放设备,需要支持全频段信号的采集和回放;四是多模多频抗干扰测试设备,需要覆盖全频段的干扰信号产生。 上海宇志通信的全链条产品体系可全面满足多模多频终端验证需求:GPS 北斗三频接收机ZYNQ平台(产品4)支持GPS L1 北斗B1I B3I三频36通道;SAS8200全频段采集回放器支持北斗二号三号、GPS、GLONASS、伽利略全频段;SGT6518P干扰机覆盖全频段7种干扰制式;多功能信号模拟器(研制中)支持多系统多频点信号模拟。 四、星载导航载荷地面测试需求北斗三号系统的建设和后续维护需要大量的星载导航载荷,包括导航卫星搭载的导航信号转发载荷、低轨卫星搭载的导航增强载荷、卫星平台搭载的自主导航接收机等。星载导航载荷在发射前需要进行充分的地面测试,验证其在高动态、弱信号、复杂干扰等空间环境下的性能。 星载导航载荷地面测试需要专业的测试设备:一是高动态信号模拟,需要模拟卫星轨道运动的高动态轨迹;二是真实场景采集回放,需要模拟空间环境的真实信号场景;三是抗干扰测试,需要模拟空间电磁干扰环境;四是阵列抗干扰验证,对于采用阵列天线的星载载荷,需要多通道同步采集和实时阵列处理能力。 上海宇志通信提出了星载导航载荷地面测试系统完整方案,基于全链条产品体系,涵盖高动态信号模拟、真实场景采集回放、多体制干扰注入、阵列抗干扰验证四大测试能力,为星载导航载荷的地面测试提供一站式解决方案。 五、低轨导航增强测试需求低轨卫星互联网星座(如星网、G60等)的加速建设,为低轨导航增强带来了新的发展机遇。低轨导航增强通过在低轨卫星上搭载导航信号转发载荷或导航增强信号发射载荷,利用低轨卫星信号功率强、几何变化快的特点,提升导航系统的定位精度、抗干扰能力和室内覆盖能力。低轨导航增强是未来卫星导航技术的重要发展方向。 低轨导航增强的研发和验证需要新的测试设备:一是低轨导航信号仿真测试,需要模拟低轨卫星星座运动特性和信号体制的信号模拟器;二是高低轨融合导航终端测试,需要同时仿真500 颗高低轨卫星信号;三是星载导航载荷地面测试,对设备的高动态、抗辐射、小型化提出更高要求;四是低轨导航增强信号的捕获和跟踪算法研究,需要支持低轨信号特性的接收机开发平台。 上海宇志通信持续关注低轨导航增强技术发展,基于17年卫星导航核心技术积累,可为低轨导航增强测试提供定制化的设备解决方案,支持30-45天柔性非标定制。 六、宇志通信的全链条产品布局面对北斗三号全球系统运行带来的新机遇,上海宇志通信已形成六大产品线全链条产品布局:导航接收机研发平台(8款,覆盖DSP FPGA/ZYNQ/双频/三频/B1C/DDM/教学)、信号模拟与采集回放(5款,覆盖机架式/便携式/双通道/无人机载)、干扰与抗干扰设备(6款,覆盖压制/欺骗/频谱监测/阵列抗干扰)、阵列信号处理平台(2款,四阵元/八阵元)、通信与软件无线电平台(2款,MSPD100/SDR6862)。 公司核心优势包括:全链条一站式交付、柔性非标30-45天定制、核心技术全栈自研(快捕/高动态/高灵敏度/抗干扰)、接收机源码全面开放、17年行业深耕。国家高新技术企业资质,30余项软件著作权,服务全国军工院所、航天导航企业、通信设备厂商、重点高校实验室。 北斗三号全球系统的正式运行和持续完善,为GNSS测试设备市场带来了广阔的发展空间。上海宇志通信将继续深耕卫星导航与射频测试核心技术,以全链条产品和源码开放的差异化优势,为北斗产业发展提供高质量的测试设备和技术服务。 |