科创中国

一、项目意义

随着北斗三号卫星导航系统建设完成并提供全球化服务，卫星导航系统在车辆、船舶、飞机导航等交通领域，火箭弹、导弹定位制导等国防建设领域都取得了广泛的应用。但由于卫星信号易受干扰，导致卫星定位装备在弱信号、强干扰条件下的定位精度、可靠性大幅下降甚至定位失效；同时，在极端环境下，卫星定位装备的环境适应性要求极为严苛，加之国外厂商对我国在极端环境下导航技术领域的技术封锁，使得国内产品在高动态、高过载等极端复杂环境条件下的高精度信号跟踪算法、接收机抗高过载结构设计等核心技术突破较慢。因此，在极端复杂环境下，卫星定位装备的核心技术自主可控与环境适应性的提升显得尤为重要。项目结合国家“十四五”导航技术发展规划，依托国家发展改革委双创支撑平台专项项目、军委装备发展部装计项目等计划，以极端复杂环境下的卫星定位装备应用为背景，重点研究卫星定位装备在弱信号、高过载、高动态、多干扰等复杂环境下的信号处理、定位解算技术以及结构设计方案，突破极端复杂环境下的卫星定位装备技术难点，为卫星定位装备研制与应用提供技术支撑。

二、技术优势

项目综合考虑卫星定位装备应用场景复杂性与环境多样性，对卫星信号处理方法、导航定位算法、接收机结构等内容进行研究，实现极端复杂环境下卫星定位装备的关键技术突破，提升弱信号环境、高动态环境、高过载环境及多干扰环境下的装备可用性与可靠性。项目形成4项核心技术创新：1.弱信号条件下北斗新体制信号高精度处理技术；2.基于多传感器融合的高动态下定位测姿技术；3.基于多要素联合检测的抗干扰技术；4.基于隔热与加速度负载耦合有限元分析的抗高过载技术。

受观测环境遮挡、反射散射、衰减等影响，卫星信号在到达接收机前功率过低时，接收机将无法准确捕获、跟踪卫星信号并完成定位解算，因此提高弱信号的捕获、跟踪稳定性与定位解算正确性是保证卫星定位装备有效性与可靠性的重点和难点。该技术针对弱信号下跟踪灵敏度低、定位解算稳定性差的问题，提出了两级捕获技术、组合式三环跟踪环路技术、信号矢量跟踪技术、改进的抗差自适应RAIM技术，改善了弱信号条件下的导航定位性能，提高信号跟踪灵敏度约6dB，可实现-154dBm信号稳定跟踪，降低完好性监测误判率25%以上，达到成都国星公司产品同等水平。

弱信号条件下北斗新体制信号高精度处理技术已在海洋动平台定位系统及高精度用户终端上得到了应用，产品已经过原理设计、仿真验证和试验测试，已通过设计鉴定，并经过多轮批产。技术成熟度达到TRL8级。限元分析的抗高过载技术。

三、应用前景

项目重点解决极端复杂应用环境下的卫星定位装备可用性较低、环境适应性较差等问题，接收机核心算法与极端环境下的结构、制造工艺可成功移植到其他产品及项目当中，具备良好的市场前景，能够形成技术体系和产业链联动，推动国内导航定位产业多方位发展，达到国际先进水平。

项目紧抓军、民用北斗卫星导航系统应用市场，通过研究极端复杂环境下的导航定位技术及设备研制方案，落实我国导航产业发展战略，推进产业精细化调整，对于我国卫星导航产业的快速、持续和跨越式发展具有重要意义，对于促进国民经济发展，维护国家利益和国家安全具有重要的推动作用。

四、社会与经济效益

多种极端复杂环境下的卫星定位装备关键技术重点解决了极端复杂应用环境下的卫星定位装备可用性较低、环境适应性较差等问题，核心算法与极端环境下的结构、制造工艺可成功移植到其他产品及项目当中，具备良好的市场前景。依托项目成果，相关产品已形成一定的合同而，已交付的产品均满足性能指标要求，受到使用方的好评。

依托本项目技术与成果，单位近三年新增产值总额8599.2万元。2022年后，预计相关产品年销售量在550-600套左右，预计三年内可为单位创造产值5000万元/年左右。

五、转化需求

（1）本成果技术成熟，市场需求大，但项目大面积推广资金投入较大，需要政府给予一定的政策和资金扶持。（2）本技术成果也可在其它行业、制造加工行业应用，但需要做进一步的针对性研究。