高速实时数字多波束成形系统主要采用光纤传输技术传输数据, 而光纤可能受到体积、光衰、价格、安装等限制, 引入高清数字视频传输技术可以有效解决此问题。提出了一种同轴电缆多波束数据传输方案, 该方案由高速串行收发器、驱动器、均衡器等组成, 其原理是基于串行数字接口技术实现多波束数据高速传输。设计了仿真实验并进行了实物测试, 仿真和测试结果表明该方案可以达到与光纤传输方案相同的性能。

针对无人机在动平台起降时对导航系统提出的导航精度高, 解算无人机与动平台降落点的相对定位精度高, 体积小及质量小等要求, 该文基于捷联惯性导航(SINS)、北斗动动载波相位差分(RTK)技术及采用卡尔曼滤波多源导航信息融合技术, 研制了动平台起降无人机导航系统。试验结果表明, 系统地理系导航精度: 航向≤0.2°(1σ(σ为方差)), 姿态≤0.15°(1σ), 水平定位≤0.4 m(1σ), 高度≤0.8 m(1σ); 动态下导航系统与移动基准站相对精度: 水平定位≤0.05 m(1σ), 高度≤0.1 m(1σ)。飞行试验表明, 导航系统满足无人机在动平台起降对导航精度的要求。

移动激光雷达测量系统各测量传感器间的时空配准技术是整个系统设计的核心，其中时间同步问题尤为关键。针对惯导系统与激光雷达和全景相机之间的时间精确同步问题，结合北斗导航授时系统提出自行设计时间同步装置的方式，对集成激光雷达、惯性导航系统、全景相机等测绘传感器的车载测量平台，提供时空配准信息。以拥有全自主知识产权的车载移动测量系统为研究对象，通过该系统采集点云数据，使用设计生产的时间同步装置和编制的上位机软件与北斗卫星导航系统结合进行精确授时。最终时间同步精度达到了0.1 μs，验证了时间同步装置设计方法的可行性。

空间信号（SIS）精度是卫星导航系统的性能之一。针对目前精度评估模型存在的问题，提出了分段式SIS用户测距误差（URE）评估模型,并研究了SIS 用户测速误差（URRE）、用户测加速度误差（URAE）评估模型，利用广播星历和精密星历评估了GPS和BDS的SIS精度性能。结果表明,除BDS C02卫星的URE以及GPS PRN10卫星的URAE略大以外，其余GPS和BDS卫星的SIS URE,URRE和URAE均符合各自系统的指标，验证了所提精度评估方法的有效性。

为实现GPS/北斗组合卫星导航系统的快速选星，提出一种基于几何布局的快速选星算法。根据最优选星方案的卫星分布特点，利用卫星高度角和方位角信息实现卫星的区域划分，应用代价函数法对中仰角区域的卫星进行筛选，得到最终的选星方案。与最优选星算法相比，该算法计算量明显减小；仿真结果表明，该算法能将几何精度因子(GDOP)控制在小于2.5的范围内，具有较好的选星效果。综合考虑算法复杂度和选星效果，基于几何分布的快速选星算法能够满足航空航天等对精度和实时性要求较高的领域的需求。

着重研究了适合于北斗动态对动态定位的精度测试方法，包括基线长度约束检测法、动态瞬时精度检测法、借助GrafNav软件比较法，以及实时与事后比较法等，并通过实例数据进行了分析和验证。结果表明，精度检测方法可靠有效，能够满足动动定位的精度检测需求。

导航系统中广泛采用激光测距确定星地间距离, 双向反射分布函数可精确描述实际物体反射光的情况, 是研究激光测距方程的有效手段。结合目标反射几何模型, 计算得到透镜各点接收目标反射光强的表达式。对目标光斑和接收透镜进行网格划分, 仿真得到透镜面元接收目标反射的光强分布和透镜接收的瞬时光强, 并讨论了平面目标的网格步长选取和计算次数。当光束从不同空间位置入射至平面目标表面时, 根据探测器-反射棱镜之间距离与接收光强的对应关系得到激光测距方程的待定参数。实测数据验证了理论计算的正确性。

针对当前手持嵌入式产品在导航定位功能实现上存在的局限性, 本文提出基于STM32+ucGUI构架的北斗导航定位终端。利用UM220北斗接收模块实现了导航信息的获取, 利用STM32的中断处理功能完成信息的处理; 为了简便完美地完成人机界面设计, 在硬件平台上移植了ucGUI; 利用ucGUI的动态设备对象接口, 高效地实现了电子罗盘界面设计。实验结果表明,系统冷启动时的定位时间小于2 min, 热启动时的定位时间小于1 min, 经度纬度不受运动速度影响, 误差小于3 m。工程实践表明该系统应用效果良好, 具有一定的实际应用价值。