北斗三号系统互操作实现与性能分析

针对当前国际卫星导航应用从单一GPS时代发展到多GNSS(全球卫星导航系统)时代带来的新趋势和新要求,本文从星座互操作、信号互操作、时间互操作和坐标互操作四个方面开展北斗三号系统与其他GNSS系统间的互操作设计.在星座设计方面,北斗三号的星座轨道高度与倾角设计与GPS,GLONASS和Galileo三大系统的星座充分互补,全球导航卫星PDOP平均可提升37.9%;在信号体制方面,北斗三号通过相同频率相似频谱设计实现与其他系统的互操作,并签署了兼容与互操作协议,可确保用户在不改变硬件设计的情况下同时使用各大系统导航服务;在时间基准与坐标基准方面,北斗三号系统建立与维持了与国际上高度一致的基准体系,实现与国际UTC,GLNT等时差偏差保持在50 ns以内,并与国际ITRF 2014坐标参数精度保持一致.因此,北斗三号系统通过四个方面的努力,实现了与其他GNSS的互操作,可联合美俄等全球卫星导航系统为全球用户提供更优质的服务.     

北斗B1频点公开服务信号调制方式研究

在全球卫星导航系统中B1/L1频点（1575.42MHz）是互操作频点,GPS和Galileo系统在此频点设计了L1C和E1OS信号.在北斗导航系统第三阶段信号初步方案中在此频点的公开信号B1C设计为具有导频和数据通道的MBOC（6,1,1/11）（Multiplexed Binary Offset Carrier,简称为MBOC）调制方式,与L1C和E1OS具有互操作性,但是其兼容性、实现方式、导航性能还有待进一步研究.为此本文讨论了北斗B1C信号的设计原则,进而提出一种通道间复合的二进制码符号（Binary Coded Symbol,简称为BCS）调制方式（Composite Binary Coded Symbols between Channels,简称为CBCSC）.给出了一种具有良好性质的BCS调制码形,对比分析在此BCS调制基础上设计的CBCSC调制方案和MBOC的性能.根据分析得出的结论为CBCSC调制方式在兼容性、接收性能、实现复杂度等方面优于MBOC调制.     

Compass系统导航信号的兼容性研究

我们研究了Compass,GPS和Galileo系统的兼容情况,分析了Compass系统各频段信号的功率谱密度以及与GPS和Galileo信号的重叠情况,然后在考虑星座和多普勒影响的前提下,以谱分离系数和等效载噪比衰减作为系统兼容性的评估标准,仿真并分析了Compass,GPS和Galileo系统的相互干扰程度.基于分析结果从信号兼容性、互操作性和信号性能等方面出发,对Compass信号体制的设计提出了建议.     

全球定位系统/北斗双系统定位优势的验证与分析

为了验证与分析全球定位系统（GPS）与北斗卫星导航系统联合定位相较于GPS单系统定位在亚太地区的优势,利用GPS/北斗双频双模接收机开展不同模式下的动/静态单点定位实验和实时动态差分法（RTK）实验,并通过对实测数据的分析,给出了北斗导航卫星对GPS单系统定位的影响.结果表明,GPS/北斗双系统卫星观测相对于GPS单系统在卫星可视数量、卫星对于测站的几何分布、扩大连续运行参考站系统（CORS）网的作用范围等方面有很大的优势,而且双系统组合定位算法有效地提高了接收机的定位性能.     

北斗三号卫星新信号数据质量分析

目前,北斗三号卫星导航系统(BDS-3)新增了互操作信号B1C和B2a,为保障BDS-3的定位精度,有必要对新信号的观测数据进行全面分析。文章选取2020年4月1日至10日共10 d 19个iGMAS跟踪站的观测数据,从数据完整率、信噪比、多路径效应、电离层延迟变化率等4个方面进行评价,并与GPS L1/L5和Galileo E1/E5a对比,对9颗BDS-3中圆地球轨道(Medium Earth Orbit, MEO)卫星的观测数据进行评估。结果表明:B2a在数据完整率、信噪比、多路径效应方面略优于B1C,但差距不大,B1C在抑制电离层延迟变化率方面优于B2a; BDS-3的B1C/B2a与GPS、Galileo的兼容频率基本处于同一水平,在信噪比、电离层延迟变化率等方面甚至优于L1/L5、E1/E5a。     

我国全球卫星导航信号设计研究

我国全球卫星导航信号应具有较大的信号带宽,其公开导航信号可与GPS,Galileo和GLONASS公开导航信号实现互操作,授权导航信号可与GPS和Galileo授权导航信号实现射频兼容共存,互不影响性能.设置导频信号以利于接收机捕获、跟踪,提高测量精度.全球卫星导航信号还应具有抗干扰,防欺骗能力.提出了一种关于我国全球卫星导航信号结构的方案.     

基于北斗卫星的广播电视授时系统研究

在广播电视系统中,标准时间占有重要的位置,是安全播出的前提条件.目前,广播电视中心常利用 GPS 授时来获取标准时间,GPS授时存在手段单一和我国没有自主控制权两方面问题.本系统基于我国自主研发的北斗卫星获取标准时间,并与本地实验室时间进行校准,实现全台时间同步.目前北斗卫星在广播电视系统中的应用基本上还是空白.因此,此项研究对改变国外的卫星授时系统垄断我国市场的状况,保证我国的信息安全,具有重要意义.     

北斗三号B1频点卫星导航信号的调制复用及实际接收性能

导航信号结构是卫星导航系统的核心技术之一,也是我国北斗三号卫星导航系统独立建设、自主运行的标志.本文分析了北斗三号B1频点卫星导航信号设计的需求与挑战,详细介绍了为满足北斗三号新一代导航信号性能提升、多样化接收以及与其他导航系统兼容与互操作等方面的迫切需求,我们为北斗三号主用信号B1C提出了一种新型的正交复用二进制载波偏移(Quadrature Multiplexed Binary Offset Carrier,QMBOC)调制技术,以及为解决北斗三号B1频点新旧两代和军民两类导航信号并存的重大技术难题,提出了一种通用的多频多分量导航信号恒包络复用(CEMIC)技术,并通过对北斗三号组网卫星实际播发的信号接收处理与分析,验证了新一代B1频点信号的先进性能.QMBOC调制和CEMIC复用构成了北斗三号B1信号的核心结构,在很大程度上决定了信号的时频域特性、接收性能及发射效率,目前已经部署在北斗三号所有的组网卫星上并开始向全球提供服务,成为北斗三号赶超世界先进水平的重要特征.     

GNSS卫星导航系统概述

卫星导航系统能为用户提供定位、测速和授时服务,在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。近年来,各国的卫星导航系统都在飞速建设和发展中,其中北斗系统是中国自主研发的卫星导航系统,GPS是目前最成熟的卫星导航系统。本文选取GPS系统和北斗系统,分别对二者在空间星座、空间信号和服务性能等方面进行了介绍,为从事相关领域的研究工作人员提供一定参考。     

Compass导航信号性能评估研究

卫星导航信号体制决定了导航系统的先天性能,是系统设计和升级过程中必须考虑的关键因素之一.本文提出了卫星导航信号体制的性能评估方法,并评估了Compass信号的性能.该评估方法包含了精度、抗干扰、抗多径、兼容性四个方面的内容,分别采用了Gabor带宽、解调抗窄带/匹配谱干扰品质因数、跟踪抗窄带/匹配谱干扰品质因数、多径误差包络、连续平均多径误差包络、谱分离系数、谱安全指数等指标来刻画这些方面的性能.基于我国对外公布的最新信号体制框架,将Compass信号体制和GPS,Galileo信号体制进行对比分析.分析结果表明：对于民用信号,Compass的性能最佳;对于特殊用户,Compass的精度、抗多径能力和GPS,Galileo相当,但抗干扰能力低于GPS和Galileo.这意味着Compass系统在未来的特殊条件下处于劣势.最后,给出了信号体制优化的建议.     

基于范畴论的本体框架的研究

本体作为领域共享的形式化概念模型,是实现服务自动化以及服务互操作的有效手段,其中本体互操作是多本体环境下实现跨本体服务发现的基础.针对现有本体互操作方法依赖于标示语言和逻辑系统的问题,提出了一种基于范畴论的本体集成与互操作框架,使得系统可以在不考虑语言的基础上研究本体集成和互操作.     

基于Web Service的空间数据共享与互操作

为了解决当前地理信息系统难以实现空间数据共享与互操作的问题,采用Web服务技术,研究了基于Web服务的空间数据共享与互操作.结果表明:由于Web Service具有优良的跨平台、跨语言的特性,可以利用Web Service对异源、异构的空间数据进行封装,封装后的空间数据统一为Web 服务的形式,从而屏蔽空间数据之间的差异,实现空间数据的共享与互操作.参照OGC的Web Service框架,在.Net平台下,构造了基于Web Service的空间数据共享与互操作的原型系统,该原型系统对空间数据的共享与互操作具有一定的参考价值和指导意义.     

基于CORBA的多数据库系统中互操作性研究

对Panorama多数据库进行了概述。介绍Panorama中为实现不同DBMS之间互操作性而设计的全局查询语言PanoSQL,然后以Oracle为例,讨论如何将不同的DBMSs注册到Panorama中以获得系统的互操作性。     

基于本体的异构系统语义互操作研究

企业信息系统的互操作是企业动态联盟中企业协作的基础,为了解决企业间异构系统互操作这一基本问题,引入本体的思想,利用网络本体语言(OWL)建立汽摩配产品本体模型,运用网络服务本体语言(OWL-S)建立了一个Web服务本体模型,设计了基于本体的异构系统互操作集成平台,建立了基于本体的异构系统互操作过程中的语义映射规则,描述了异构系统互操作的实现过程;通过原型系统验证了方法的可行性,结果表明:运用本体技术可以改进订单处理方式,增强平台互操作性,为实现异构系统互操作提供了有效的途径。     

A framework for interoperability of BPEL-based workflows

With the prevalence of service-oriented architecture (SOA), web services have become the dominating technology to construct workflow systems. As a workflow is the composition of a series of interrelated web services which realize its activities, the interoperability of workflows can be treated as the composition of web services. To address it, a framework for interoperability of business process execution language (BPEL)-based workflows is presented, which can perform three phases, that is, transformation, conformance test and execution. The core components of the framework are proposed, especially how these components promote interoperability. In particular, dynamic binding and re-composition of workflows in terms of web service testing are presented. Besides, an example of business-to-business (B2B) collaboration is provided to illustrate how to perform composition and conformance test.     

The interoperability of distributed DBMSs in a CORBA-based multidatabase system

One way of achieving interoperability among heterogeneous, distributed DBMs is through a multidatabase system. Recently, there is an increasing use of CORBA implementation in developing multidatabase systems. Panorama is a multidatabase system that has been implemented on the top of CORBA compliant namely VisiBroker. It aims to achieve interoperability among Oracle, Sybase and other different DMBSs through the registration of these DBMSs to Panorama and through the single global query language-PanoSQL designed for this system. In this paper, we first introduce CORBA for the interoperability in multidatabase systems. Then, a general view for our designed multidatabase system. Panorama, has been given. In section four, we introduce the global query language-PanoSQL designed to achieve interoperability among the different DBMSs implemented in Panorama. Then, as an example, we present the registration of Oracle to panorama in order to achieve interoperability in this system. And, finally, a conclusion and the future work for this system have been given. Foundation item: Supported by the National High Performance Foundation of China Biography: Sarem Mudar (1966-), male, Ph.D candidate, research direction: multidatabase systems.     

基于属性的协议互操作性测试的TTCN-3实现

目前对路由协议的测试主要集中在一致性测试,对于像OSPF这样的复杂协议,对其进行互操作测试非常必要.传统的协议互操作性测试是基于被测系统的形式化模型生成测试序列,对测试序列进行测试例抽象,最终得出测试判定.传统方法简单易行,但当测试序列较长时相应问题随之而来.采用TTCN-3语言对基于属性生成的测试序列进行测试用例的实现,结果说明采用基于属性作为模型选择的方法并结合使用TTCN-3实现测试用例可以有效提高测试效率.     

基于移动代理实现证书状态确认的互操作

介绍了目前证书管理中状态确认的主流机制CRL ,OCSP ,CRT等 ,从实效性、可用性、可控性等方面分析了各种机制的优缺点 ,提出并分析了证书状态确认机制的互操作的架构 .并给出基于移动代理 (MA)技术实现证书状态确认机制灵活、透明的互操作运行模型 ,描述了异构分布系统、工具集、应用集的三层结构 ,定义了工具层各个模块的功能和作用 ,通过开放技术Java ,CORBA等实现系统的良好灵活性和互操作性 .最后描了述系统应用模型 ,完整刻画了基于移动代理实现证书状态确认机制互操作的实现     

面向推理服务的Web本体语言与描述逻辑

本体在语义WEB中起着极其重要的作用,通过本体提供的可以共享的预先精确定义的术语在一定程度上扩展了语义WEB互操作性。OWL本体语言是W3C最近推荐的专门为基于WEB的应用设计的本体语言;该语言充分利用了现存的WEB技术标准XML和RDF,并在XML和RDF标准基础上,增加了面向对象和基于框架体系的本体概念,将其与具有表达力的描述逻辑结合在一起。该语言与描述逻辑的组合可以实现一定程度上的推理服务。     

安全电子商务系统互操作性测试

系统的互操作性是安全电子商务的研制、发展中的一个关键问题．在此介绍了互操作性的概念,研究了基于安全电子交易sET协议的安全电子商务系统的体系结构和应用实现,以及不同厂商的安全电子商务系统之间的互操作性测试流程和方法．安全电子商务系统互操作性测试为安全电子商务系统的实现和顺利运行提供了保障．