亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        北斗定位在船舶導航通信系統(tǒng)的應(yīng)用

        2022-05-08 07:15:30寧,韓冰,張
        關(guān)鍵詞:低噪聲導航系統(tǒng)北斗

        張 寧,韓 冰,張 赟

        (1.海裝駐上海地區(qū)第八軍事代表室,上海 200011;2.山東省海洋儀器儀表科技中心,山東 青島 266061;3.山東省科學院海洋儀器儀表研究所,山東 青島 266061)

        引言

        船舶導航、定位功能是保證安全行駛的重要基礎(chǔ),尤其是在海上極端惡劣的環(huán)境,對艦載導航系統(tǒng)提出了更高的要求。一般的艦載導航系統(tǒng)除了常規(guī)的定位功能外,還需對相關(guān)事項進行緊急報警、對實時障礙物進行測距、對船只進行漏水監(jiān)測等。目前,船舶定位功能基本依靠GPS 實現(xiàn),但是美國從未完全開放GPS 的服務(wù)功能[1]。由我國自主研發(fā)的北斗定位系統(tǒng),除了提供常規(guī)的定位功能外,還能夠?qū)崿F(xiàn)實時通信,目前已經(jīng)應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域。

        1 北斗定位導航概述

        “北斗一號”衛(wèi)星于2003 年由長征三號甲火箭順利發(fā)射至衛(wèi)星軌道,標志著我國可依靠自主研發(fā)的衛(wèi)星實現(xiàn)導航、通信和定位功能,如今,北斗一號衛(wèi)星已經(jīng)在我國各個行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。北斗導航系統(tǒng)的定位和通信功能是依靠三球交匯定位原理實現(xiàn)的,其定位示意如圖1 所示。

        圖1 北斗導航定位原理示意圖

        北斗導航定位系統(tǒng)依靠兩臺位置精確已知的發(fā)射機發(fā)射電磁波,并經(jīng)一定延時后回波反饋至接收機,從而判斷出探測目標的具體位置。

        1.1 北斗一號定位流程

        北斗一號定位系統(tǒng)采用信號集中處理模式,無論是定位還通信均可由地面控制中心集中完成。北斗一號系統(tǒng)的定位流程如下:

        1)由地面控制中心將一定頻率的電磁波信號發(fā)射至與地球同步的導航衛(wèi)星,并通過廣播的形式傳輸至所在覆蓋范圍內(nèi)的用戶。

        2)當?shù)孛娴囊苿咏K端設(shè)備接收到回波信號的同時,再次向與地球同步的導航衛(wèi)星發(fā)射入站電磁波信號,同步導航衛(wèi)星再次把接收到的信息傳輸至覆蓋范圍之內(nèi)的用戶,

        3)地面控制中心根據(jù)兩次所接收到的信號計算回時差,進而得出相應(yīng)的距離,在計算回時差時需對電離層、設(shè)備層和對流層進行修正。

        4)在覆蓋范圍之內(nèi)的用戶接收到信息后得出所探測目標的地理位置信息。

        總的來講,基于北斗導航系統(tǒng)的定位流程與GPS 不同,北斗導航定位系統(tǒng)需要用戶提出定位申請后,才能夠開始定位,即需要雙向的報文通信,不適用快速移動的用戶[2]。

        1.2 北斗一號通信流程

        北斗一號導航系統(tǒng)具有特有的短報文通信能力,其通信流程如下:

        1)用戶將需要通信的內(nèi)容和接收用戶的ID 加密后,發(fā)送至地面控制中心。

        2)地面控制中心接收到通信的請求及相關(guān)內(nèi)容后,將需要通信的內(nèi)容發(fā)送至廣播電文中,并以北斗導航衛(wèi)星為中心介質(zhì)發(fā)送至接收者。

        3)接收者接收到通信的內(nèi)容后,將信息解密后即完成了本次通信任務(wù)。

        實際上,基于北斗系統(tǒng)進行通信也具有一定的延時,而且每次最多只能傳輸120 個字符[3]。

        北斗導航定位系統(tǒng)主要應(yīng)用于船舶通信系統(tǒng)中的通信模塊和低噪聲放大器的設(shè)計中。本文重點對上述兩項應(yīng)用說明。

        2 北斗導航定位船舶通信模塊中的應(yīng)用

        北斗導航定位通信單元如圖2 所示。北斗導航通信模塊接收到定位或通信的申請后,申請數(shù)據(jù)射頻芯片在變頻基帶的作用下將其頻率截變?yōu)? 615.8 MHz,并將截變后的信號經(jīng)過功率放大后發(fā)射至北斗導航衛(wèi)星,從而實現(xiàn)北斗電文信號的發(fā)射任務(wù)[4]。

        圖2 北斗導航通信模塊

        與傳統(tǒng)導航通信模塊不同,北斗定位功能主要應(yīng)用于導航通信模塊的基帶芯片電路、電源電路、射頻芯片外圍電路和功放芯片的電路設(shè)計中。在實際設(shè)計中,由于北斗定位導航系統(tǒng)需要對高頻信號進行處理。因此,為了解決由于電路設(shè)計不合理所導致的高頻信號傳輸過程造成的干擾,將高頻信號的傳輸通道設(shè)計為直線,并且將數(shù)字電壓信號和模擬電壓信號實現(xiàn)隔離,保證PCB 板中各個模塊功能均是相互獨立,有效地避免了各線路之間的互擾。

        北斗導航通信模塊的PCB 采用四層電路板的結(jié)構(gòu)設(shè)計。其中,第一層和第四層為信號線布置;第二層為電源線布置;第三層為接地線布置。通過試驗測試可知:所設(shè)計的北斗通信模塊在天氣晴朗時平均10~20 s 即可完成相應(yīng)的定位和通信申請,而在相對惡劣或極端的陰雨天,定位和通信功能實現(xiàn)的耗時較長,平均為60 s。

        3 北斗導航定位在低噪聲放大器的應(yīng)用設(shè)計

        由于北斗導航系統(tǒng)所發(fā)射的信號達到地球表面后已經(jīng)衰減的非常明顯,并且空間內(nèi)還存在許多雜波。為保證信號傳輸不失真,在船舶通信導航系統(tǒng)中需要引入低噪聲放大器的設(shè)計,提高北斗信號的信噪比后,再傳輸至射頻芯片對信息進行處理。

        簡單地說,北斗低噪聲放大器的主要功能是將北斗衛(wèi)星發(fā)射的信號進行過濾并增強處理,保證其進入射頻信號處理模塊后具有較好的完整性和可靠性[5]。

        北斗低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)如圖3 所示。北斗衛(wèi)星發(fā)射的信號通過兩級放大、級間匹配、阻抗匹配和濾波后,得到完整、可靠的待射頻芯片處理信號。

        圖3 北斗低噪聲放大器結(jié)構(gòu)示意圖

        一般情況下,加上空間、大氣衰減后北斗衛(wèi)星發(fā)射的信號到達地面的平均功率為-117 dbm,信號的中心頻率處于S 波段,具體為2 491.75 MHz,信號頻率帶寬為8.16 MHz。為保證信號不失真且可靠,要求所設(shè)計的低噪聲放大器的相關(guān)參數(shù)如表1 所示。

        表1 低噪聲放大器的目標參數(shù)及實測值

        4 結(jié)語

        北斗導航衛(wèi)星不僅具有基礎(chǔ)的導航定位功能,能夠與地面實時通訊,而且具備緊急報警處理能力。本文重點研究了北斗定位在船舶導航通信中的應(yīng)用,不僅可解除GPS 功能不全對船舶導航通信的制約,而且還能進一步保證船舶的安全運行,重點完成了北斗定位在船舶導航通信模塊和低噪聲放大器中的設(shè)計應(yīng)用,測試結(jié)果如下:

        1)所設(shè)計的北斗通信模塊在天氣晴朗時平均10~20 s 即可完成相應(yīng)的定位和通信申請,而在相對惡劣活極端的陰雨天,定位和通信功能實現(xiàn)的耗時較長,平均為60 s。

        2)所設(shè)計的低噪聲放大器增益可達31.809 dB,噪聲系數(shù)為0.9 dB,滿足船舶通信的要求。

        猜你喜歡
        低噪聲導航系統(tǒng)北斗
        北斗和它的N種變身
        軍事文摘(2023年20期)2023-10-31 08:42:08
        北斗時鐘盤
        一種含有源巴倫CMOS雙頻低噪聲放大器的設(shè)計
        說說“北斗導航系統(tǒng)”
        “北斗”離我們有多遠
        當代陜西(2019年18期)2019-10-17 01:48:50
        “北斗”導航系統(tǒng)是怎樣煉成的
        一種GNSS/SINS容錯深組合導航系統(tǒng)設(shè)計
        解讀全球第四大導航系統(tǒng)
        中國的北斗 世界的北斗
        太空探索(2016年3期)2016-07-12 09:58:47
        低噪聲鍵控寬頻信號源設(shè)計與實現(xiàn)
        電測與儀表(2016年8期)2016-04-15 00:30:16
        国产不卡在线播放一区二区三区| 国内精品久久久久久无码不卡| 亚洲性综合网| 五月婷婷激情六月开心| 美女扒开内裤让我捅的视频| 成人午夜福利视频| 国产乱人伦偷精品视频| 99亚洲乱人伦精品| 国产精品夜色视频久久| 亚洲精品国精品久久99热| 蜜臀久久99精品久久久久久小说 | 亚洲欧洲综合有码无码| 蜜桃av在线播放视频| 精品国产天堂综合一区在线| 亚洲av无码第一区二区三区| 日本道免费精品一区二区| 国产黄色一级大片一区二区| 欧美激情肉欲高潮视频| 国产精品福利视频一区| 国产在线h视频| 尤物精品国产亚洲亚洲av麻豆 | 亚洲视频高清| 中文字幕人妻被公喝醉在线 | 国产护士一区二区三区| 中文字幕亚洲综合久久菠萝蜜| 亚洲av久久无码精品九九| 久久婷婷国产综合精品| 在线观看国产白浆一区三区| 无人区一码二码三码四码区| 国模少妇一区二区三区| 91青草久久久久久清纯| 亚洲女同性恋第二区av| 亚洲av成人片在线观看| 国产一区日韩二区欧美三区| 激情亚洲综合熟女婷婷| 亚洲综合一区二区三区天美传媒 | 国产精品香蕉在线观看| 国产又粗又猛又黄色呦呦| 国产在线观看自拍av| 亚洲av成人一区二区三区| 色播在线永久免费视频网站 |