定位导航与授时(positioning,navigation and timing,PNT)体系是支撑人类社会发展的基础设施。当前以卫星为核心的天基PNT应用广泛,但在卫星拒止环境下面临严峻挑战。通过总结天基PNT在国民经济发展与国防建设中的重大作用,分析天基PNT...定位导航与授时(positioning,navigation and timing,PNT)体系是支撑人类社会发展的基础设施。当前以卫星为核心的天基PNT应用广泛,但在卫星拒止环境下面临严峻挑战。通过总结天基PNT在国民经济发展与国防建设中的重大作用,分析天基PNT的脆弱性与依赖风险,明确了对不依赖卫星的PNT体系的迫切需求。提出了不依赖卫星的PNT体系概念与特征,即以“惯导+时钟”为核心增强基础PNT能力,利用外源传感器多源融合提高精度保持能力,在卫星拒止条件下为用户提供可承载的高性能PNT服务。基于现有技术基础重点发展微小型、高精度、低成本惯导技术,微时钟技术以及智能融合技术是有效途径,能够实现不依赖卫星的PNT覆盖性、精确性与可承载性的全面提升。展开更多
针对无线通信条件下数据链网络性能测试和评估难题,设计了数据链网络性能评估方法。首先,采集数据链的记录数据;然后,通过对战术数据系统(Tactical Data System, TDS)数据的消息协议解析,按照数据链消息标准格式化TDS数据,提取时间、消...针对无线通信条件下数据链网络性能测试和评估难题,设计了数据链网络性能评估方法。首先,采集数据链的记录数据;然后,通过对战术数据系统(Tactical Data System, TDS)数据的消息协议解析,按照数据链消息标准格式化TDS数据,提取时间、消息类型、数据链平台和收发消息四维变量;最后,结合集合映射理论,分析通信网络连通性,生成连通性评估报告和战术消息时序图。基于数据链网络实际业务数据,分析了测试样本经过传输造成的丢包、误码和时延抖动等影响,验证了多源融合方法的可行性和有效性。展开更多
随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设...随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设计方案,其通过北斗三代卫星导航技术及多位置源融合技术,实现弱卫星信号或遮蔽场景下列车的可靠定位,并采用多时钟源复核技术来避免授时偶发错误的问题,提高授时可靠性。该方案还结合了5G通信技术,采用双模设计实现5G网络和GSM-R专网之间的快速切换,并采取主控和通信解耦策略提高无线通信的可靠性,解决了既有设备的车-地通信因断线恢复耗时较长导致的延时较长甚至系统宕机的问题。该LMD车载设备采用开放式架构设计,提高了功能可扩展性,并通过集成LKJ换装单元实现了LKJ无线数据换装功能。试验结果表明,与既有LMD车载设备相比,采用本方案设计的LMD车载设备可完全兼容既有设备的功能,实现了车站、车库等半遮蔽场景下的精确定位授时,其无线通信性能提高7~10倍,无线数据换装功能可节省铁路电务生产作业工时约81%,满足铁路信息化对LMD系统的发展需求。展开更多
文摘定位导航与授时(positioning,navigation and timing,PNT)体系是支撑人类社会发展的基础设施。当前以卫星为核心的天基PNT应用广泛,但在卫星拒止环境下面临严峻挑战。通过总结天基PNT在国民经济发展与国防建设中的重大作用,分析天基PNT的脆弱性与依赖风险,明确了对不依赖卫星的PNT体系的迫切需求。提出了不依赖卫星的PNT体系概念与特征,即以“惯导+时钟”为核心增强基础PNT能力,利用外源传感器多源融合提高精度保持能力,在卫星拒止条件下为用户提供可承载的高性能PNT服务。基于现有技术基础重点发展微小型、高精度、低成本惯导技术,微时钟技术以及智能融合技术是有效途径,能够实现不依赖卫星的PNT覆盖性、精确性与可承载性的全面提升。
文摘针对无线通信条件下数据链网络性能测试和评估难题,设计了数据链网络性能评估方法。首先,采集数据链的记录数据;然后,通过对战术数据系统(Tactical Data System, TDS)数据的消息协议解析,按照数据链消息标准格式化TDS数据,提取时间、消息类型、数据链平台和收发消息四维变量;最后,结合集合映射理论,分析通信网络连通性,生成连通性评估报告和战术消息时序图。基于数据链网络实际业务数据,分析了测试样本经过传输造成的丢包、误码和时延抖动等影响,验证了多源融合方法的可行性和有效性。
文摘随着LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)在铁路系统的推广应用,其在定位授时的可靠性、车-地数据传输的健壮性、系统功能的可扩展性等方面的局限性日益显现。文章有针对性地提出新一代LMD车载设备的设计方案,其通过北斗三代卫星导航技术及多位置源融合技术,实现弱卫星信号或遮蔽场景下列车的可靠定位,并采用多时钟源复核技术来避免授时偶发错误的问题,提高授时可靠性。该方案还结合了5G通信技术,采用双模设计实现5G网络和GSM-R专网之间的快速切换,并采取主控和通信解耦策略提高无线通信的可靠性,解决了既有设备的车-地通信因断线恢复耗时较长导致的延时较长甚至系统宕机的问题。该LMD车载设备采用开放式架构设计,提高了功能可扩展性,并通过集成LKJ换装单元实现了LKJ无线数据换装功能。试验结果表明,与既有LMD车载设备相比,采用本方案设计的LMD车载设备可完全兼容既有设备的功能,实现了车站、车库等半遮蔽场景下的精确定位授时,其无线通信性能提高7~10倍,无线数据换装功能可节省铁路电务生产作业工时约81%,满足铁路信息化对LMD系统的发展需求。
