[00370571]基于软件无线电的北斗有源定位系统用户机研制

卫星导航系统以其定位精度高、覆盖区域广、提供信息丰富等特点，成为无线电导航技术的主要发展方向。现在正在运行和筹建的系统主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo系统、日本的QZSS系统、印度的GAGAN系统以及中国的北斗卫星导航系统。中国正在实际运行的系统是“北斗一代”卫星导航系统，“北斗二代”系统正在紧张建设中。卫星导航定位系统主要提供PVT参数测量，它涉及了多方面关键技术，其中信号链路层面的设计与实现是整个系统的核心技术，而用户机技术又是其中的一个关键环节。该项技术主要涉及到各种场景下的信号接收、测量和解算工作。对于导航定位接收机，对扩频系统的环路参数进行精密测量和跟踪是系统性能得以保障的关键所在，是用户机研究的主要内容。根据工作原理和覆盖范围的不同，卫星导航定位系统可以分为全球覆盖系统和区域覆盖系统，有源定位系统和无源定位系统。“北斗一代”卫星导航系统是一个区域覆盖的有源定位系统。用户机不仅需要完成信号接收测量任务，还要按要求进行信号发射任务，定位数据是在中心站解析，而非本地解算。因此，该项目研制的用户机既具有传统无源定位接收机的特点，同时还具有通信机的特点。从功能上看，该类用户机不仅具有定位功能，同时还具有信息的通信功能。该项目采用全数字软件无线电技术，实现了具有快速定位、实时导航和短消息服务的普通型用户机设计，用户机通过卫星定位总站的严格测试，并定型批量生产。项目研制过程中，项目组创造性地利用全数字分段低比特并行捕获技术解决了扩频码快速捕获和低资源利用率的矛盾；采用锁频环辅助锁相环的变带宽技术，成功解决了载波环路的快速牵引和精密跟踪问题，使系统在高速率、大动态条件下，仍具有非常良好的跟踪特性；通过采用高稳时钟、高速率采样和精细鉴相等技术手段，解决了双通道精密时差测量的难题。产品性能达到同期国内领先水平。该项目具有非常广阔的应用前景和推广价值。除在军事领域应用外，还可以在诸如科学考察、交通运输、远洋渔业、森林防火、应急救援等民用方面发挥巨大作用。项目自2006年定型生产以来，累计生产6000余套，产值达1.2亿元，新增利润达3600余万元，取得了突出的经济效益。该产品的成功研制，为中国国防建设和国民经济建设做出了重要贡献，有力地促进了军队的保障任务和地方的经济建设任务。该项目拥有完全自主知识产权，可完全摆脱对美国GPS依赖，解决了中国区域性自主卫星导航的有无问题，为后续研制中国新一代全球卫星导航用户机系统奠定了坚实的技术基础。同时该项目有效地推动了中国对导航专用芯片的研发进程，带动了相关行业的共同发展，为国家输送了大批导航专业技术人才，社会效益显著。