通讯员 王磊 近日，陈锐志教授团队在SCI期刊Sensors上公开发表了“珞珈一号”01卫星低轨导航增强系统的初步性能评估结果。该论文公布了“珞珈一号”01卫星在低轨导航信号增强方面的最新研究进展。截止目前，国际上尚未见到公开发表的基于实测数据的对低轨卫星导航信号增强方面的研究。

随着北斗和其它新兴卫星导航系统的建设，卫星导航定位系统的性能得到了很大幅度的提升，但是仍有一些技术瓶颈需要突破。目前所有的导航卫星都是中高轨卫星，中高轨卫星的轨道周期长，几何位置变化慢导致精密定位收敛慢。目前精密单点定位收敛时间需要30~40分钟；另一方面，中高轨卫星距离地面远，信号比较弱，更容易受到干扰。为了解决这些问题，基于低轨卫星平台对现有的导航卫星进行增强，能够有效地提高精密定位收敛时间，改善导航信号的稳健性。

武汉大学牵头研制的“珞珈一号”01卫星在全球率先开展低轨卫星导航信号增强方面的科学试验。该卫星于2018年6月2日在酒泉卫星发射中心发射成功。在轨运行状况良好，传回了大量的夜光遥感影像数据，同时支持了低轨导航增强方面的科学实验与研究。在首席科学家李德仁院士的领导下，武汉大学陈锐志教授团队牵头研制了低轨卫星导航增强载荷，设计了低轨卫星导航增强的新体制信号，并研制了配套的地面接收机。卫星发射之后，2018年6月9日首次成功开展低轨卫星导航增强实验，并后续陆续开展了多次实验，截止目前，“珞珈一号”01卫星导航增强系统工作正常，实验成功率100%。

“珞珈一号”01卫星导航增强系统配备GPS/北斗双频接收机用于实现自主定轨和授时。同时在星上生成双频测距信号和星历播发给用户。该卫星导航增强方案实现了导航信息星上自主处理，摆脱了地面站的制约。陈锐志教授团队在国际刊物发表的论文成果，初步评估该卫星广播星历外推精度控制在1-2分米，星载时钟稳定度在3*10^-10量级，满足高精度导航增强的需求。卫星播发的双频导航增强信号的伪距和载波相位一致性良好，双频信号的一致性良好，信号强度符合预期。地面接收机能够连续稳定地跟踪卫星自主生成的导航增强信号。初步评估结果显示伪距测量精度在3.3米量级，载波相位测量精度约为1.8厘米。考虑到各项误差源的综合影响，“珞珈一号”01卫星信号的用户等效测距误差约为3.6米，说明该卫星导航增强系统技术路线的可行性和正确性。同时论文也指出了低轨卫星导航增强信号的高动态特性对高精度信号捕获跟踪提出了新的挑战，通过进一步优化地面接收机和接收天线的性能，“珞珈一号”01卫星导航增强系统的性能有望进一步提高。在误差源建模方面，低轨卫星导航增强信号表现出新的特性，需要进一步深入研究。

“珞珈一号”01卫星导航增强系统实现了低成本，低功耗，高集成度的载荷研制，与卫星平台耦合度低，便于搭载。该卫星导航增强实验的成功开展，表明了我国已经掌握了低成本、可商业化的低轨卫星导航增强的核心技术，为发展新一代低轨卫星导航增强的业务星座奠定了基础。