天拓一号星载自动识别系统设计与在轨应用 被引量：5

1

作者 陈利虎 陈小前 +1 位作者 赵勇 程云 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期65-69,共5页

介绍了星载自动识别系统的技术优势和应用前景;针对由传统地面自动识别系统向星载自动识别系统发展所带来的多网信号冲突、多普勒频移、空间链路衰减等技术难题,对天拓一号星载自动识别系统的系统进行了设计,包括系统组成、接收机指标... 介绍了星载自动识别系统的技术优势和应用前景;针对由传统地面自动识别系统向星载自动识别系统发展所带来的多网信号冲突、多普勒频移、空间链路衰减等技术难题,对天拓一号星载自动识别系统的系统进行了设计,包括系统组成、接收机指标和功能、天线和微波开关设计,对星地自动识别系统链路电平进行了估算;重点介绍了自动识别系统接收机的空间应用性能测试和环境试验方案;介绍了天拓一号星载自动识别系统在轨应用情况,结果表明所设计的AIS接收机可一定程度上缓解星载自动识别系统的技术难题,满足大范围海事目标监测的应用需求。 展开更多

关键词 星载自动识别系统 天拓一号 接收机

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基于功率差的船舶自动识别系统检测概率模型研究

2

作者 候金成 李洪星 +2 位作者 李屹 方莉 陈萍 《无线电通信技术》 2018年第2期114-118,共5页

检测概率是衡量星载船舶自动识别系统的重要指标。由于星载船舶自动识别系统覆盖范围很广,发送时隙冲突会导致接收信号检测概率降低。鉴于此,提出一种基于信号功率差的检测概率计算模型,利用此模型对不同的天线接收系统进行分析,并对建... 检测概率是衡量星载船舶自动识别系统的重要指标。由于星载船舶自动识别系统覆盖范围很广,发送时隙冲突会导致接收信号检测概率降低。鉴于此,提出一种基于信号功率差的检测概率计算模型,利用此模型对不同的天线接收系统进行分析,并对建立星载船舶自动识别系统检测概率模型进行预估。仿真结果表明,在不进行实时解调的情况下,提出的基于功率差的检测概率算法较传统的检测概率算法更接近实际,能更好地反映星载船舶自动识别系统模型的检测概率性能。 展开更多

关键词 检测概率 星载船舶自动识别系统 天线接收系统 功率差

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基于奇异谱和稳健独立分量分析的星载AIS接收信号分离算法

3

作者 赵建森 谭智豪 +2 位作者 段海燕 刘侠 王胜正 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期293-302,共10页

[目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分... [目的]在高密度流量地区,船舶经常出现自动识别系统(AIS)信号碰撞的问题,故对接收机的分离性能和实时性能均提出了很高的要求。[方法]针对不同信噪比(SNR)下的混合信号,提出一种基于奇异谱分析(SSA)与稳健独立分量分析(RobustICA)的分离算法S-RICA。通过对单通道AIS信号的Hankel矩阵分别开展奇异值分解和时间序列重构,并利用奇异谱分析代替传统的独立成分分析(ICA)中的白化预处理,再采用峰度对比函数来计算分离矩阵每次迭代的最优步长,从而快速获取最优分离矩阵。[结果]仿真实验结果表明,当信号长度改变时,S-RICA的信号均方误差均可稳定在1.5左右,而快速独立分量分析(FastICA)算法则极不稳定;当SNR为0~9 dB时,S-RICA的误码率为0.97×10^(-2)~1.97×10^(-2),其性能较RobustICA和FastICA提升了1个数量级,且其在SNR为0~7 dB时比S-FICA提高了4~6 dB;S-RICA的平均计算时间和迭代次数分别为18.5 ms和13.6次左右,具有明显的优势。[结论]在样本容量和SNR变化的情况下,S-RICA均表现出更为优异的分离性能,研究成果可为S-RICA在未来星载AIS系统中工程应用提供参考。 展开更多

关键词 卫星通信系统 信号处理 谱分析 星载自动识别系统 快速独立分量分析 稳健独立分量分析 盲源分离

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星载AIS接收冲突分析及仿真 被引量：10

4

作者 钟杰 王怀胜 郑力 《电讯技术》 北大核心 2010年第10期6-11,共6页

对星载自动识别系统(AIS)所涉及的接收冲突问题及接收概率进行了分析和论证。首先,建立了基于星载AIS系统的观察、分析模型;然后,理论分析了星载AIS接收冲突概率并给出了接收冲突概率公式;最后,对相关理论结果进行了Matlab仿真。

关键词 星载自动识别系统 低轨卫星 船舶侦测概率 接收冲突概率

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小卫星载AIS海洋监视技术研究进展 被引量：18

5

作者 计科峰 赵和鹏 +1 位作者 邢相薇 邹焕新 《雷达科学与技术》 2013年第1期9-15,20,共8页

海洋安全是国家安全的基本基础和重要组成部分,海洋监视对维护国家海洋权益,保障国家海洋安全具有重要意义。自动识别系统(AIS)是一种重要的海洋监视手段,但是现有的船载和岸基AIS系统受作用距离的限制,其在大范围甚至全球海洋监视中的... 海洋安全是国家安全的基本基础和重要组成部分,海洋监视对维护国家海洋权益,保障国家海洋安全具有重要意义。自动识别系统(AIS)是一种重要的海洋监视手段,但是现有的船载和岸基AIS系统受作用距离的限制,其在大范围甚至全球海洋监视中的重要作用与地位并未得到完全体现。随着航天技术特别是小卫星系统技术的快速发展,基于小卫星载AIS实现大范围甚至全球海洋监视已成为现实与可能。在小卫星载AIS基本原理简介的基础上,分析了小卫星载AIS的主要关键技术,综述了国外基于小卫星载AIS海洋监视技术的研究进展,提出了我国小卫星载AIS发展的技术建议。 展开更多

关键词 海洋监视 自动识别系统(AIS) 小卫星 星载自动识别系统

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应用星载AIS双天线的舰船快速定位方法 被引量：3

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作者 李洋 张杨 +5 位作者 朱浩平 丁振宇 王韶波 王丽丽 刘航 梅名宣 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期15-22,共8页

针对仅接收1次自动识别系统(AIS)信号实现舰船快速定位的需求,提出了应用星载AIS双天线的舰船快速定位方法,通过舰船位置与星载AIS接收信号多普勒频率,双天线接收信号时差关系,建立舰船定位解算的线性模型。在此基础上,对影响定位精度... 针对仅接收1次自动识别系统(AIS)信号实现舰船快速定位的需求,提出了应用星载AIS双天线的舰船快速定位方法,通过舰船位置与星载AIS接收信号多普勒频率,双天线接收信号时差关系,建立舰船定位解算的线性模型。在此基础上,对影响定位精度的卫星位置速度、时差、天线安装位置等误差因素进行分析。结果表明:为保证定位因子达到0.50,卫星速度精度应小于5 m/s;时差精度应小于1×10^(-11) s;双天线距离大于2 m;双天线优先选择安装在滚动轴正向和负向,滚动轴正向和俯仰轴负向,滚动轴负向和俯仰轴正向。文章提出的方法能够快速解算出舰船位置,为成像载荷与AIS综合的舰船识别提供数据支撑。 展开更多

关键词 星载自动识别系统 船舶定位 双天线 定位因子

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一种利用相位跟踪的星载AIS信号单通道分离算法 被引量：1

7

作者 程欢 陈正飞 +1 位作者 王方超 卢华平 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2017年第3期37-41,48,共6页

针对星载船舶自动识别系统(AIS)中无法避免的信号混叠问题,研究了突发混叠信号单通道分离中广泛应用的逐幸存路径处理(PSP)与最大似然接收解调,提出了一种基于相位跟踪的AIS信号单通道分离算法。该算法通过最小化混叠信号状态转移表中... 针对星载船舶自动识别系统(AIS)中无法避免的信号混叠问题,研究了突发混叠信号单通道分离中广泛应用的逐幸存路径处理(PSP)与最大似然接收解调,提出了一种基于相位跟踪的AIS信号单通道分离算法。该算法通过最小化混叠信号状态转移表中的欧氏距离,解决了信道估计与跟踪中由频偏和调制系数估计误差导致的相位畸变问题。仿真表明,该算法相位跟踪性能在归一化频偏误差(相对符号速率)大于2×10^(-2)时仍然能收敛,该算法的解调误码率与抗频偏的PSP算法及线性联合检测算法相比,当误码率等于10^(-3)时,同道干扰信道下具有2 d B^4 d B的信干比性能优势。 展开更多

关键词 星载船舶自动识别系统 逐幸存路径处理 欧式距离 相位跟踪 误码率

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星载AIS信号的频偏估计 被引量：1

8

作者 马社祥 陈明 +1 位作者 孟鑫 王俊峰 《电讯技术》 北大核心 2017年第12期1388-1393,共6页

星载自动识别系统(AIS)中信号存在严重的多普勒频偏,影响信号的正确解调,而传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的频偏估计算法其估计范围无法满足需要。为此,提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法,通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负... 星载自动识别系统(AIS)中信号存在严重的多普勒频偏,影响信号的正确解调,而传统的基于快速傅里叶变换(FFT)的频偏估计算法其估计范围无法满足需要。为此,提出了一种改进的自相关-FFT频偏估计算法,通过构造辅助函数以确定信号频偏的正负号,在此基础上对基于FFT的频偏估计算法进行改进,从而扩大频偏估计范围,实现对大的多普勒频移的估计。仿真和实验结果均表明,改进算法的频偏估计范围扩大为原来的2倍,具有很高的估计精度,十分接近修正后的克拉美罗界,且算法简单、易于实现。 展开更多

关键词 星载自动识别系统 频偏估计 大多普勒频移 快速傅里叶变换

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星载AIS报文时间解析 被引量：4

9

作者 李世友 陈利虎 陈小前 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期75-81,共7页

星载船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)接收到的报文中解析出发送报文的时间信息能够有效提高AIS报文在全球海上目标监控等方面的应用价值。着眼于动态显示某一特定船舶进行连续跟踪这一目的,结合天拓一号AIS和天... 星载船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)接收到的报文中解析出发送报文的时间信息能够有效提高AIS报文在全球海上目标监控等方面的应用价值。着眼于动态显示某一特定船舶进行连续跟踪这一目的,结合天拓一号AIS和天拓三号AIS来研究报文中的时间信息。首先,利用天拓一号星载AIS在轨运行期间接收到的所有数据进行统计分析。通过统计分析发现仅仅依靠报文自身的自组织时分多址(Self-Organizing Time Division Multiple Access,SOTDMA)通信状态等信息不能有效解析报文时间。其次,研究了天拓三号AIS的报文组成格式。通过每间隔1min往星上存储器中植入一个时间信标的方式,天拓三号AIS系统很好地解决了问题,实现了对每一条报文的精确时间显示,为今后实现海面船舶进行连续跟踪与监视提供了良好的技术基础。 展开更多

关键词 天拓一号 天拓三号 星载船舶自动识别系统 自组织时分多址 星上时标

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基于法拉第旋转角的TEC反演技术研究

10

作者 李庆丰 方涵先 +1 位作者 唐满 龙燕飞 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期538-547,共10页

基于星载船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)法拉第旋转角的测量原理,提出一种计算全球电离层电子总含量(total electron content,TEC)的新方法.通过“天拓五号”卫星上搭载的AIS接收机和极化天线,利用极化天线接... 基于星载船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)法拉第旋转角的测量原理,提出一种计算全球电离层电子总含量(total electron content,TEC)的新方法.通过“天拓五号”卫星上搭载的AIS接收机和极化天线,利用极化天线接收到的功率信息计算出法拉第旋转角,通过TEC与法拉第旋转角之间的转换关系反演出TEC值,并基于Kriging方法估算出的TEC值进行区域TEC地图的构建.结果表明,利用本文方法测量出的TEC值与IGS探测到的TEC值最大误差比例为10%左右,误差一般在0.3~0.8 TECU,估计值与IGS探测到的TEC值最大相差1.5 TECU.估算结果与IGS探测得到的TEC值具有很好的一致性,验证了本文方法的可行性. 展开更多

关键词 法拉第旋转角 星载自动识别系统(AIS) 电离层电子总含量(TEC)测量 区域地图 实时监测

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海事物联网中多波束卫星天线的实现机制 被引量：3

11

作者 白胜美 李洪星 +2 位作者 李屹 方莉 陈萍 《无线电通信技术》 2018年第2期119-123,共5页

船舶自动识别系统是构建海事物联网信息平台的关键技术。在船舶自动识别系统中多天线收发方式不仅天线数量多、构造复杂且造价高,而且天线张角越大,边缘功率损失严重。此外,随着船舶数量的增加,在天线覆盖区域船舶发送信号之间的冲突急... 船舶自动识别系统是构建海事物联网信息平台的关键技术。在船舶自动识别系统中多天线收发方式不仅天线数量多、构造复杂且造价高,而且天线张角越大,边缘功率损失严重。此外,随着船舶数量的增加,在天线覆盖区域船舶发送信号之间的冲突急剧增长,极大地影响了解调概率。为解决该问题,提出了星载船舶自动识别系统中一种单天线多波束的实现机制,并以四波束为例,以较高增益覆盖较大地面区域,并利用波束间频率复用的方式有效降低了波束间的信号冲突,从而提高检测概率。检测概率的仿真结果表明了多波束机制相对于多天线系统的优势。 展开更多

关键词 海事物联网 星载船舶自动识别系统 多波束机制 解调概率

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