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北斗卫星导航系统导航型终端通用规范

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范
北斗卫星导航系统导航型终端通用规范

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范

范围本标准规定了北斗卫星导航系统导航型终端(以下简称为导航型终端)的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。本标准适用于地面和船舶使用导航型终端的研制和生产,也是制定产品规范和检验产品质量的依据。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。· GB/T1912003计数抽样检验程序

第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划· GB42081992包装运输包装件跌落试验方法· GB/T50

80、11986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案· GB/T52

96、11990 船用导航设备通用要求和试验方

法· GB/T12858xx机电产品包装通用技术条

件· GB15842xx电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验3 术语、定义和缩略语

3、1 术语和定义北斗卫星导航系统用户终端通用技术要求确立的以及下列术语和定义适用于本文件。

3、1、1 首次定位时间 time to first fixTTFF 用户终端从开机到第一次解算出位置结果所需时间。通常包括用户终端初始化时间、测量时间、星历接受时间和定位解算时间。

3、1、2 重捕时间 re-acquisition time卫星信号重捕时间,是指接收设备在信号满足灵敏度要求的条件下,短时间(30 s内)失锁后重新捕获卫星信号并获得满足精度要求的位置信息所需的时间。

3、1、3 电子地(海)图数据库 map database for navigation按特定格式存储的,并与导航信息有关的数字地(海)图信息数据库。通常与地(海)图有关的信息包括编码数据、航线计算数据、背景数据和参考数据等。

3、1、4 电子地(海)图匹配 map matching从定位模块获取到的位置(轨迹)与电子地(海)图数据库所提供的地(海)图的位置(路径)进行匹配来确定用户在地(海)图上位置的一种技术。

3、1、5 航线计算 route calculating利用电子地(海)图数据库所提供的地(海)图帮助用户行进前或行进中规划航线的过程。

3、1、6 航线引导 route guidance用户沿着规划出的航线行进的过程。

3、1、7 机动引导 maneuver guidance在航线中遇到交叉口时,不是直行通过时提供的引导。

3、1、8 巡航引导 cruise guidance在未遇到机动时应提供的航线引导。

3、1、9 注记 cartographic text指需要在地图中显示的城市名称、街道名称、道路名称、省道和国道的标号,以及著名地点或地物的名称等类型的文本。

3、1、10 北向上 north up指一般的地(海)图显示方式,既按照上北、下南、左西、右东的方式显示地图。

3、1、11 兴趣点 point of interest指一个能描述特定地址的出入口位置,以作为用户导航的目标。

3、1、12 航路点 waypoint由用户设定的位置点,航线的起点、终点、转弯点都是航路点。

3、1、13 航迹 track用户已行进的轨迹,以点的形式存储,称航迹点。

3、2 略缩语下列略缩语适用于本文件。· CGCS2000中国大地坐标系统(China Geodetic Coordinate System2000)· HDOP 水平精度衰减因子(Horizontal Dilution Of

Precision)· PPS秒脉冲(Pulse Per Second)· RNSS卫星无线电导航业务(Radio Navigation Satellite Service)· UTC 协调世界时(Coordinated Universal Time)· VDOP高程精度衰减因子(Vertical Dilution Of Precision)4 技术要求

4、1 一般要求

4、1、1 分类本规范按适用范围不同,将导航型终端分为车载型、船载型和手持型三类。

4、1、2 系统结构导航型终端应至少包括下列功能模块:

1、定位;

2、航线计算;

3、航线引导;

4、电子地(海)图匹配;

5、电子地(海)图数据库;

6、人机交互接口。

4、1、3 设备组成导航型终端至少应包括下列部分:

1、能接收北斗信号的天线及馈线;

2、接收机主机,包括射频信道,基带信号处理器,中央处理器;

3、数据存储介质,包括电子地(海)图数据库存储介质和用户数据存储介质;

4、人机交互设备,包括显示设备,语音输出设备和用于信息输入及操作控制的设备;

5、数据通信接口设备;

6、供电设备。

4、1、4 外形尺寸及重量导航型终端的外形尺寸及重量由产品规范规定。

4、1、5 外观导航型终端产品外观应符合下列要求:

1、导航型终端表面应无凹痕、划伤、裂缝、变形、锈蚀、霉斑、灌注物溢出等缺陷;涂(镀)层不应起泡、龟裂和脱落;

2、导航型终端面板各按键、开关等应有永久性的用途标志,文字符号及标志清晰美观。

4、1、6 数据接口导航型终端应至少具有一个通用数据接口。

4、2 功能要求

4、2、1 自检测导航型终端应具有自检测及初始化和状态设置功能,当出现故障时应给出视觉、音响或数据接口输出方式的故障报警信息。

4、2、2 完好性检测功能导航型终端应具有系统完好性及自主完好性检测功能。

4、2、3 状态监测导航型终端正常工作时,应能实时监测以下的状态,并通过显示或声光方式给出提示信息:

1、导航型终端供电方式及电池容量;

2、观测空域内的二维卫星星座分布图及其各卫星信号的锁定状态;

3、完好性信息;

4、定位状态,包括未定位、二维定位、三维定位及定位信息;

5、时间信息,并标明BDT时间或UTC时间。

4、2、4 定位功能

4、2、4、1 定位方式及坐标导航型终端应具有RNSS定位方式。导航型终端应能接收和处理北斗卫星播发的B1频点的信号,

并提供其天线所在位置的经度(最小需精确到千分之一分)、纬

度(最小需精确到千分之一分)、高程(m)以及获得定位数据的BDT时间或UTC时间。导航型终端应支持CGCS2000坐标系,若提

供坐标转换功能,应显示当前位置信息的坐标系。

4、2、4、2 定位状态显示导航型终端接收到信号后,应根据

设定通过声、光或符号给出定位信息,应至少能每2s产生、显示

并输出一次新的终端位置。若不能进行定位时,应给出相应的提示。

4、2、5 导航功能导航型终端应具备导航功能,并具有导航

图接口。

4、2、

5、1 电子地(海)图匹配功能导航型终端应提供电子

地(海)图匹配功能,并提供用户是否在道路(或航道)上、在

哪条道路(或航道)的哪个位置上、以及是否在预先计算出的航

线(航行航线)上等信息。

4、2、

5、2 电子地(海)图显示功能导航型终端应提供电子

地(海)图显示功能,电子地(海)图显示功能应能帮助用户直

观地了解自己的当前位置、前方航线情况及目的地的相对方位。a) 基本显示内容:在显示电子地(海)图时,系统应显示的内

容包括:道路(或航道)网、背景地物、注记、兴趣点图标、航标。b)

电子地(海)图的缩放:系统应提供在电子地(海)图区域内的任意位置放大或缩小地(海)图的功能。地(海)图缩放的最小比例为每像素表示1 m~2 m,最大比例为每像素表示8 km~10 km,或者能够显示整个地(海)图区域。c)

电子地(海)图的旋转:系统应提供两种地(海)图显示方式:即北向上或行进方向向上;为实现行进方向向上的显示方式,系统应提供在地(海)图区域内的任意位置旋转地(海)图的功能。地(海)图旋转与行进方向的角度差应在±6°范围内。

d)

电子地(海)图的滚动:系统应能提供两种方式的滚动位置滚动和平滑滚动。e)

注记显示:系统应避免注记文本的重叠显示;在地(海)图的各个缩放等级下,注记文本应当保持大小不变,不随地(海)图的缩放而缩放;在地(海)图旋转时,注记文本基于水平显示的旋转角度应在±90°范围内。f)

兴趣点图标显示:系统应避免兴趣点图标的重叠显示;在地(海)图的各个缩放等级下,兴趣点图标不随地(海)图的缩放而缩放;在地(海)图旋转时,兴趣点图标不随地(海)图的旋转而旋转。g)

航线加亮:在航线引导过程中显示地(海)图时,导航型终端应将航线高亮显示,使用户易于分辨航线的走向。

4、2、

5、3 目标检索功能导航型终端应为导航的目的地提供以下检索功能:

1、地址检索功能;

2、兴趣点检索功能;

3、对于地(海)图显示功能的系统,应提供在地(海)图上直接选择目标的功能。

4、2、

5、4 航线计算功能导航型终端应提供以下航线计算功能:

1、航线计算功能要在用户所在位置和目的地之间计算出一条合法的、代价最小的航线;

2、系统应至少提供最快航线和最短航线的计算。

4、2、

5、5 航线引导功能当用户沿预先计算出的航线行驶时,导航型终端应根据用户在航线上的位置,为用户提供引导信息。a)

基本引导信息:在整个航线引导过程中,系统应提供下列信息:· 沿航线行进,从当前位置到目的地的距离;· 沿航线行进,估计到达目的地的时间或估计的行进时间;· 目的地相对当前位置的方位;· 沿航线行进,从当前位置到前方下一个机动位置的距离;· 沿航线行进,估计到达前方下一个机动位置的时间或估计的行进时间。b)

机动引导信息:在机动引导过程中,系统应提供下列信息:在航线中遇到交叉口时,如果不是直行通过,或者需要进入与当

前航线等级不同的航线,系统应提供在该交叉口的转弯方向(左转或右转)、或是掉头方向;c)

巡航引导信息:在巡航引导过程中,系统应提供航线前方下一个机动的机动方式,转弯或掉头。

4、2、

5、6 电子地(海)图数据库系统使用的电子地(海)图数据库应包含下列数据内容:

1、地理编码数据:地理编码数据保存各类名称、地址等信息,主要用于导航终端的目标选择功能和航线引导功能;

2、背景数据:在电子地(海)图数据库中应包含的背景数据包括背景地物、注记数据;

3、参考数据:在电子地(海)图数据库中应包含各类兴趣点的图标、兴趣点的分类和类型名称、以及数据库中所包含的兴趣点种类、各类编码数据的代码及其对应的文本或取值等参考数据。

4、2、

5、7 航路点及航迹导航终端应具有航路点设置、保存功能,并能显示和保存航迹数据。

4、2、6 校时导航型终端应具有时钟,并通过北斗系统进行自动校时。其时间格式中年的有效数字为四位,月、日、时、分、秒的有效数字均为两位。

4、2、7 数据保护导航型终端内部数据具有掉电保护功能。

4、2、8 数据接口导航型终端应至少提供一个数据接口,以便于与外部设备进行数据通信。

4、3 性能要求

4、3、1 接收信号频率导航型终端应能接收到15

61、098 MHz(B1频点)的北斗信号。

4、3、2 灵敏度捕获灵敏度应不大于-144 dBm;跟踪灵敏度应不大于-159 dBm。

4、3、3 接收信号功率范围导航型终端的接收信号功率变化范围应为-144 dBm~-124 dBm。

4、3、4 定位精度导航型终端的定位精度为:· HDOP≤5的条件下,水平定位精度不大于20 m(95%);· VDOP≤5的条件下,高程定位精度不大于20 m(95%)。

4、3、5 首次定位时间

4、3、

5、1 温启动在历书可用、有概略位置和时间、捕获概率优于95%条件下,导航型终端首次定位时间应不大于60 s。

4、3、

5、2 热启动在历书可用、星历可用,有概略位置和时间、捕获概率优于95%条件下,导航型终端首次定位时间应不大于15 s。

4、3、6 失锁重捕时间卫星信号短暂中断30 s后,导航型终端的失锁重捕获时间应不大于5 s。

4、3、7 测速精度导航型终端的测速精度不大于0、2

m/s(95%)。

4、3、8 定时精度在与UTC整秒时刻同步的条件下,导航型终端的定时精度应不大于1 ms。

4、3、9 定位测速更新率在与UTC整秒时刻同步的条件下,导航型终端的定位测速数据更新率应不小于1 Hz。

4、3、10 跟踪通道数导航型终端的跟踪通道数应不小于16个。

4、3、11 动态性能导航型终端的动态性能要求如下:· 速度不大于300 m/s;· 加速度不大于4 g。

4、3、12 电源与功耗系统的电源要求及功耗以产品规范为依据。

4、3、13 安全性安全性要求除应满足GB158421991中

11、1规定的振动条件下应能正常工作。

4、4、2、2 船载型船载导航型终端在GB/T122671991中

14、1的规定进行。

4、4、3、2 船载型按GB/T122671990中

14、8要求的试验条件,应能正常工作。

4、4、6 长霉仅对船载型终端进行长霉试验,按

GB/T126761995的规定进行。

5、5 环境适应性检验

5、5、1 低温

5、5、1、1 车载型低温工作试验方法按GB/T128581991中

4、2、2的规定进行。

5、5、1、2 船载型低温工作试验方法按GB/T122671990中

14、3、2的规定进行。

5、5、1、3 手持型按照产品规范中规定的方法进行。

5、5、2 高温

5、5、2、1 车载型高温工作试验方法按GB/T128581991中

5、2、2的规定进行。

5、5、2、2 船载型高温工作试验方法按GB/T122671990中

14、1、2的规定进行。

5、5、2、3 手持型按照产品规范中规定的方法进行。

5、5、3 振动

5、5、3、1 车载型按GB/T128581990中

14、4的规定进行。

5、5、3、3 手持型按产品规范规定的方法进行。

5、5、4 湿热

5、5、4、1 车载型按GB/T128581990中

14、2的规定进行。

5、5、4、3 手持型按产品规范规定的方法进行。

5、5、5 外壳防护防尘按GB4208xx中

14、2、5中的规定进行。

5、5、6 盐雾仅对船载型终端做盐雾试验,其试验方法按GB/T122671990中

14、7、2的规定进行。

5、6 电磁兼容性检验依据GB/T176

26、31986中标准型定时截尾试验方案,如表2所示;

2、在导航型终端批量生产验收且不需要估计MTBF的真值时,应以预定的判决风险率(α、β),对规定的MTBF值作合格与否的判断。方案可选用GB/T50

80、71986中

9、2的规定执行。6 检验规则

6、1 检验分类导航型终端的检验分类如下:

1、型式检验;

2、出厂检验。

6、2 型式检验

6、2、1 检验时机有下列情况之一时,应进行型式检验:

1、产品设计定型时;

2、产品生产定型时;

3、产品停产两年以上(含两年或根据有关规定确定的时间)恢复生产时;

4、产品的结构、主要元器件及材料和重要工艺改变,使已进行型式检验的结论不再有效时;

5、合同有规定时。

6、2、2 检验样品数量承制方至少应提供两台北斗导航型终端进行型式检验,型式检验受试样本的数量也可在有关合同中规定或者由承制方和使用方商定。

6、2、3 检验项目和顺序产品型式检验的项目和顺序见表4。经承制方和使用方协商也可增加或减少某些项目。表4 检验项目

和顺序序号检验项目型式检验出厂检验要求章条号试验方法章条号1系统结构●●

4、1、

25、2、12设备组成●●

4、1、

35、2、23外形尺寸及重量●●

4、1、

45、2、34外观●●

4、1、

55、2、45自检测●●

4、2、

15、3、16完好性●●

4、2、

25、3、26状态监测●

4、

55、634可靠性●△

4、

65、7注:“●”表示检验;“2003中规定的一般检验水平Ⅱ,一次抽样正常检验方案,其接收质量限(AQL)为

6、5。逐批的抽样检验中的转移规则,按照GB/T28

28、1xx的规定。

7、2 包装产品的包装应符合GB/T133841992的跌落试验,试验后不应有机械损伤或电性能指标缺陷。包装箱内应具备装箱单、合格证、使用说明(书)等。

7、3 运输包装好的产品适用于公路、铁路、水路及空中等单一运输或上述任何一种组合运输。但在运输过程中应采取防雨淋、防震等安全措施。

7、4 贮存包装后的产品应在成品库中贮存,环境温度为-15℃~45℃,相对湿度80%(+45℃)以下,周围无酸碱及其他腐蚀性气体及强磁场。贮存期一般为1年,超过1年期的产品应开箱检验,经复验合格后方可进入流通领域。8 使用说明使用说明(书)的编写应符合GB/T52

96、1—1997的规定并提供下列有关信息:

1、产品型号及组成;

2、产品功能及操作;

3、运输、装配和安装;

4、保养、故障判断及修理;

5、安全注意事项;

6、其他。附录 A(规范性附录)产品不合格分类表表

A、1 产品不合格分类表序号分类检查项目不合格内容不合格分类A类B类C类1一般要求显示屏幕无显示界面颜色不正常适应不同光照条件差

北斗gps卫星定位系统定位原理

网址:https://www.wendangku.net/doc/491119207.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理 北斗卫星定位系统哪家好?北斗卫星定位系统的原理是什么?八杰科技为您解答。 定位原理 35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。 事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成

网址:https://www.wendangku.net/doc/491119207.html, 若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。 卫星定位实施的是“到达时间差”(时延)的概念:利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号,供接收机接收。由于传输的距离因素,接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟,通常称之为时延,因此,也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码,一旦两个码实现时间同步,接收机便能测定时延;将时延乘上光速,便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间,而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起,至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括:星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的,可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时(UTC)的几纳秒以内,UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的,每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标,后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常,在任一指定时间内,每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年,欧盟启动了伽利略(Galileo)全球卫星导航定位系统计划,将在2008年投入运营,预计投资36亿欧元。2003年,我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有:由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达20纳秒的同步精度,水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz,系统容纳的最大用户数达每小时540000户,短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息(GPS不具备此项功能),精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日,第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星,其发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日,第三颗是备用卫星。 2007年2月3日,北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射,凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周,中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星,美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态,官方一再拒绝透露意图。不过,最近的卫星发射,似乎是要加强一个相对不很精确的系统,该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星,使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”,扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统(全球定位系统)和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位,对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统,将使用与伽利略系统相同的无线电频率,可能也会与GPS系统相同,在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发,可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一,中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元(合2.6亿美元),但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日, 2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括: 定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下: ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标

北斗卫星定位系统工作原理

北斗卫星定位系统工作原理 北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种,他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于30 0m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0. 1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,

其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。 工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及北斗卫星定位系统信息,如卫星状况等。 北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离,由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差,故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距,精

北斗卫星导航系统常识简介

北斗卫星导航系统常识 简介 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状 中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星(又称24小时轨道,指轨道平面与赤道平面重合,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,且方向亦与之一致,即卫星与地面的位置相对保持不变,故这种轨道又称为静止卫星轨道。一般用作通讯、气象等方面)和30颗非静止轨道卫星组成,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设,截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。 2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。北斗

《“北斗卫星导航系统”》阅读练习及答案

阅读下面的文字,完成各题。 材料一: 材料二: 2005年,当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。 原子钟就如同一块“手表”,为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。事实上,高精度的时间基准技术是卫星导航系统最核心的技术, 直接决定着系统导航定位精度,对整个工程成败起着决定性作用,其重要性如同人的心脏。 当时还想引进,但人家就不给你。因为这是个高精度的东西,他 们要对我们进行技术控制。没有原子钟,这个系统基本上就是空中楼阁。 国外的技术封锁,坚定了科研人员自力更生的信念。大家有了一 个共识,核心关键技术必须要自已突破,不能受制于人。当时北斗人 有一句话,“六七十年代有原子弹,我们北斗人一定要有我们自己的原子钟”。 他们成立了三支队伍同时开展研发,并在基础理论、材料、工程 等领域同步推进。就这样,仅仅用了两年的时间,科研团队就攻克了

原子钟这个最大技术屏障。不仅如此,现在用在北斗三号上的原子钟,已提升到每300万年才会出现1秒误差的精度,完全满足了我国的定位精度要求。 (摘编自“央视网”)材料三: 2018年7月29日9时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火费,以“一箭双星”的方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。 这是北斗三号全球组网卫星的第四次发射。两颗卫星均属于中圆 地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第9、10颗组网卫星。 根据计划,2018年年底前将建成由18颗北斗三号卫星组成的基本系统,为“一带一路”沿线国家提供服务。从这次发射开始,北斗 卫星组网发射进入前所未有的高密度期。 (摘编自“新华网”)材料四: 据俄罗斯《劳动报》网站2018年8月26日报道,中国已与美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的“格洛纳斯”全球卫星导航系统 展开激烈竞争。今年北斗系统将开始向“一带一路”沿线国家和地区 提供基本导航服务。两年之后,北斗将向全球提供导航服务。 报道认为,中国对太空领先地位的积极争夺令美国等太空强国感 到不安。尽管中国每年对太空项目的60亿美元投入与美国的400亿美元相差甚远,但中国发射的卫星数量却与美国不相上下。此外,中

北斗二号卫星导航系统介绍与应用.

北斗二号卫星导航系统介绍及应用 南京工业大学工业工程 北斗二号卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS ,是继美全球定位系统(GPS 和俄 GLONASS 之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度 10m ,授时精度优于 100ns 。 2012年 12月 27日,北斗二号系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。 北斗二号卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括 5颗静止轨道卫星和 30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国 GPS 、俄罗斯 GLONASS 、欧盟 GALILEO 等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 北斗二号卫星导航系统是在北斗一号的基础上建设的卫星导航系统, 但其并不是北斗一号的简单延伸, 完整构成的北斗二号卫星导航系统是一个类似于 GPS 和GLONASS 的全球导航系统。 一.研发背景 1. 重要的战略意义 战略意义一:建设北斗卫星导航系统, 是提高我国国际地位的重要载体战略意义二:是促进和推动经济社会发展的强大动力。战略意义三:是推动我国信息化建设的重要保证。战略意义四:是应对重大自然灾害的生命保障。战略意义五:是增强武器效能,维护国家安全的根本命脉 v 战略意义七:是我国履行航天国家国际责任的需要。战略意义八:对提升中国航天的能力, 推动航天强国建设意义重大。 2. 北斗一号卫星导航系统及其不足

北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统- 简介 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国独立发 展、自主运行,并与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统。 北斗卫星导航系统既能提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,还具备短报文通信、差分服务和完好性服务特色,是中国国家安全、经济和社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。 北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代导航系统。其中北斗一号用于中国及其周边 地区的区域导航系统,北斗二号是类似美国GPS的全球卫星导航系统。[1] 北斗卫星导航系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的中国卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。[2] 三步走 按照“质量、安全、应用、效益”的总要求,坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则,北斗卫星导航系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。具体如下: 第一步,2000年建成北斗卫星导航试验系统,使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。 第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。 第三步,2020年左右,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。[3][4] 北斗卫星导航系统- 系统组成

北斗导航卫星应用战略图 北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号的2代系统,由空间段,地面段,用户段三部分 组成。 空间段 空间段包括五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星。地球静止轨道卫星分别位于东经5 8.75度、80度、110.5度、140度和160度。非静止轨道卫星由27颗中圆轨道卫星和3颗同步 轨道卫星组成。 地面站 地面段包括主控站、卫星导航注入站和监测站等若干个地面站。 主控站主要任务是收集各个监测站段观测数据,进行数据处理,生成卫星导航电文和差分完好性信息,完成任务规划与调度,实现系统运行管理与控制等。 注入站主要任务是在主控站的统一调度下,完成卫星导航电文、差分完好性信息注入和有效载荷段控制管理。 监测站接收导航卫星信号,发送给主控站,实现对卫星段跟踪、监测,为卫星轨道确定和时间同步提供观测资料。 用户段 用户段包括北斗系统用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。系统采用卫星无线电测

中国北斗卫星导航系统——世界第三套全球卫星导航系统(图)来自网络

北斗卫星导航系统 ——世界第三套全球卫星导航系统 工程总投资:100亿元 工程期限:1994年——2020年 北京时间2007年2月3日凌晨零时28分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第四颗北斗导航试验卫星送入太空。 北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),

是继美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统。 该系统分为“北斗一代”和“北斗二代”,分别由4颗(两颗工作卫星、两颗备用卫星)和35颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,其精度与GPS相当。中国在2000年至2007年先后发射了四颗“北斗一号”卫星,这种区域性(中国境内)的卫星导航定位系统,正在为中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着良好服务。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造,四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 日期火箭卫星轨道 2000年10月31日长征三号甲北斗-1A 地球静止轨道140°E 2000年12月21日长征三号甲北斗-1B GEO 80°E 2003年05月25日长征三号甲北斗-1C GEO 110.5°E 第三颗是备用卫星 2007年02月03日长征三号甲北斗-1D GEO 86°E 第四颗是备用卫星 2007年04月14日长征三号甲北斗-2A 中地球轨道(21500KM) 北斗二代首颗卫星

军用新型北斗卫星导航手持机 北斗卫星导航系统的历史 我国早在60年代末就开展了卫星导航系统的研制工作,但由于多种原因而夭折。在自行研制“子午仪”定位设备方面起步较晚,以致后来使用的大量设备中,基本上依赖进口。70年代后期以来,国内开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案,以及多星的全球系统的设想,并考虑到导航定位与通信等综合运用问题,但是由于种种原因,这些方案和设想都没能够得到实现。 1983年,“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想,经过分析和初步实地试验,证明效果良好,这一系统被称为“双星定位系统”。双星定位导航系统为我国“九五”列项,其工程代号取名为“北斗一号”。 双星定位导航系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统,可实现快速导航定位、双向简短报文通信和定时授时3大功能,其中后两项功能是全球定位系统(GPS)所不能提供的,且其定位精度在我国地区与GPS定位精度相当。整个系统由两颗地球同步卫星(分别定点于东经80度和东经140度36000公里赤道上空)、中心控制系统、标校系统和用户机4大部分组成,各部分间由出站链路(即地面中心至卫星至用户链路)和入站链路(即用户机至卫星

北斗卫星导航系统主要应用领域

北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控; 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理; 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输; 4、气象监测气象测报型北斗终端设备,大气监测预警系统应用解决方案; 5、森林防火定位、短报文通信; 6、通信时统开展北斗双向授时,研制出一体化卫星授时系统; 7、电力调度基于北斗的电力时间同步; 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享; 9、军工领域定位导航;发射位置的快速定位;搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程,一系列的鼓励政策,为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题,靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业,北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布,包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等,极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平,增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里,现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万,海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护,现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全,巩固和发展了渔业生产,推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”,系统建成后,监控中心能随时获知渔船方位,大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理,实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时,可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告,监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只,

北斗卫星导航系统概述

北斗卫星导航系统概述 00钟恩彬 引言 自从 1960 年美国发射第一颗导航卫星并于1964年组成美国海军导航卫星系 统(NNSS)以来,导航卫星经过了从多普勒定位技术到伪码扩频测距定位,从间断、部分覆盖导航到全天候、全天时、全覆盖导航,从单纯广播式导航到通信导航融合 技术的发展,其中运行了近二十年的美国 GPS 系统是卫星导航技术发展 的结晶。随着卫星导航系统应用价值的不断扩展, GPS 也暴露了一些不足,比如,GPS 能够解决单一用户的精确定位导航问题,但由于它是广播式的导航,用户不能与导航卫星建立通信,定位信息不能传输给用户中心,这一缺点使得它若在战场上运用时虽然能给导弹导航,但不能向指挥中心回传打击效果。我国充分吸收 GPS 的经验,于上世纪 80 年代开始研究设计自己的卫星导航系统—北斗卫星导 航系统。截至目前,我国已经发射了 16 颗组网卫星,基本实现了亚太区域覆盖,我们很快就将用上国产的北斗终端设备了。在此背景下,本文将主要从北斗卫星导航系统的基本原理、与其它系统的比较两个方面简要介绍北斗卫星导航系统。 一、北斗卫星导航系统的基本原理 卫星定位说白了就是测出几颗卫星到定位点的距离,然后在建立的三维空间坐标系中以这些距离为半径画几个球,球的交点即为定位点的坐标,至于导航就是选定一个参考点,测算出它的坐标,引导用户到该参考坐标点就是导航。 关键的问题是如何测量出实时的距离,这就需要利用电磁波在卫星与用户之间的来回传播来测算。不过实际的系统远不止这么简单,例如必须保证发射和接受同步,这就好比要使卫星和用户接收机同时开始播放同一首歌,这时站在接收机旁的人会停到两个版本的歌声,滞后的就是来自卫星的歌声,这个时延乘上光速 c 即为卫星到定位点的距离,当然,这个时延的测量也必须用精准的时钟。为了保证这些,电磁波上必须加载复杂的导航电文。导航电文不是由卫星单独产生的,而要有地面主控站来控制完成,所以为了不受制于人,我国决定开发自己的卫星导航系统。 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端组成,空间端包括 35 颗组网卫星,其中 5 颗为静止轨道 (GEO)卫星,地面端主要有主控站、注入站

北斗星定位系统

北斗星定位系统 刘佳奇长春理工大学光电工程学院090211233 长春吉林130002 摘要:北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。目前全世界有4套卫星导航系统:中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。2000年以来,中国已成功发射了6颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。本文通过课本以及在图书馆的资料阅读中,了解北斗星定位系统的意义,作用,发展历程,工作原理以及未来的发展前景。使得对系统有一个初步的了解。 对于步入二十一世纪的中国来说,信息的需求已经达到了空前的境界。然而,中国对信息的采集以及信息的处理技术都非常的落后。较发达国家相比,中国的很多信息都已经暴露在他国的监视之下,此时,北斗星定位系统应运而生。2000年以来,中国已成功发射了6颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。可见北斗星定位系统已经成为我国重要的卫星系统之一,它可以随时勘测我国地理,位置信息等。[2] 首先,说一下北斗星定位系统的发展历程。早在上世纪60年代末,我国就开展了卫星导航系统的研制工作,但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来,国内开展了探讨适合国情的卫星导

全方位系统介绍卫星终端之北斗终端

目录 一、什么是卫星终端 (2) 二、什么是北斗终端 (2) 三、北斗终端分类 (3) 3.1北斗短报文通讯终端 (3) 3.1.1北斗短报文通讯终端优势及应用 (3) 3.2北斗导航定位终端 (4) 3.2.1北斗导航定位终端工作原理及组成部分 (5) 3.2.2北斗导航定位终端现状 (5) 四、北斗终端介绍 (5) 4.1北斗短报文开发一体机 (5) 4.2北斗便携终端 (6) 4.3北斗短报文船载一体机 (6) 4.4北斗短报文车载一体机 (7) 4.5卫星上网设备 (7) 4.6北斗手机 (8)

全方位系统介绍卫星终端之北斗终端一、什么是卫星终端 在移动卫星通信系统中,用户段需要通过地面段接入移动卫星通信网络中进行移动通信。 代表用户段的通信终端,可以有不同的表现形式,如手持终端或车载终端等,用户终端作用是通过安装有无线收发天线实现终端用户对通信状态的设置、获取,完成通信。对于不同频段的移动卫星通信网络,体现之一就是用户终端使用的频率不同,采用不同频段进行通信的用户终端,具有不同的通信功能和设计方法。 二、什么是北斗终端 北斗终端,即利用北斗卫星导航系统进行定位及导航的终端设备。 BDS是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

中国发展北斗卫星导航系统的重要性

美国的GPS占据着全球导航应用市场的绝对份额,在中国国内导航市场,GPS更是占据了95%以上的市场份额。那么,既然天上有GPS,为什么中国要耗费巨资建设北斗卫星导航系统?因为,事情远非人们想象的那么简单。建设北斗卫星导航系统,对于提高我国的国际地位,促进经济社会的发展,保障国家安全等许多方面,都具有十分重大特殊的意义。 1.建设北斗卫星导航系统,是促进和推动经济社会发展的强大动力。 卫星导航系统是服务于众多国民经济领域,带来巨大经济利益的"助推器"。比如,在金融和贸易工作中,时间的一致性极其重要,往往是差之分秒,损失无数。因此,在金融和贸易这种特殊的领域,时间的掌握必须由我们国家自己的系统来保障,仅此一点,就不难理解建设独立自主的卫星导航系统的重要性。 另一方面,从卫星导航系统产业的应用效益看,卫星导航系统的广泛应用正在向人们提供这样的信息,卫星导航产业已成为继移动通信和互联网之后,全球第三个发展最快的电子信息产业,正在带来巨大的经济价值,如果没有独立的卫星导航系统,其中的利润也将拱手送人。 2.建设北斗卫星导航系统,是增强武器效能,维护国家安全的根本命脉。 迄今为止的卫星导航系统,虽然都能发挥民用效益,但追根溯源,初始动机都在于军事用途。美俄(苏)的两代卫星导航系统都是冷战条

件下的产物,欧洲的"伽利略"系统本身就是"欧洲独立防务计划"的一部分;日本的卫星导航计划,既可以看成是日本军事"复兴"计划的一部分,也可以视为美国战略重心东移的一个辅助性计划;印度的卫星导航计划是由空军推动的。 3.建设北斗卫星导航系统,是提高我国国际地位的重要载体。 卫星导航系统的建设不仅需要雄厚的技术实力为依托,同时,还需要雄厚的经济实力作保障。也就是说,有技术没钱或有钱没技术,都是无法实施如此宏大的航天工程的,这也就是为什么目前世界上仅有三大卫星导航系统,为什么欧洲"伽利略"系统举步艰难的原因了。 我国建设独立的北斗卫星导航系统,展示了综合国力和技术实力,不仅可以从根本上摆脱受制于人的局面,而且对于提升我国的国际地位,提升我国的国际影响力具有重大意义。 4.:建设北斗卫星导航系统,是推动我国信息化建设的重要保证。 用信息化推动产业化、现代化,是建设现代化强国的必由之路。建设空间信息基础设施,是推动国家信息化建设的基础。随着社会和经济的发展,卫星导航系统越来越渗透到社会和人们的生活之中,如果没有自主可控的卫星导航系统,国家信息安全将缺少可靠的保障。 北斗卫星导航系统作为国家重要的空间信息基础设施,是国家的战略性新兴产业,对于转变经济发展方式、促进国家信息化建设、调整产业结构、提高社会生产效率、转变人民生活方式、提高大众生活质量,都具有重要意义。 5.建设北斗卫星导航系统,对提升中国航天的能力,推动航天强

(完整版)北斗卫星导航系统常识简介

北斗卫星导航系统常识简介 一、北斗卫星导航系统现状 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星(又称24小时轨道,指轨道平面与赤道平面重合,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,且方向亦与之一致,即卫星与地面的位置相对保持不变,故这种轨道又称为静止卫星轨道。一般用作通讯、气象等方面)和30颗非静止轨道卫星组成,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设,截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。 2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗导航系统是覆

盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。 北斗产业应用前景广阔,预计到2020年,仅北斗卫星导航市场将达到年产值4000亿元人民币,年复合增长率达到40%以上。”中国科学院院士、中国工程院院士、著名测量与遥感学家李德仁介绍说 二、卫星定位原理 北斗卫星导航系统35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

北斗卫星导航系统的现状及其发展趋势研究

北斗卫星导航系统的现状及其发展趋势研究 摘要:本文阐述了北斗卫星导航系统的原理、应用现状,并与成熟的GPS 系统做出了比较,根据北斗系统自身的特点对其未来的发展趋势做出研究。 关键词:北斗卫星导航系统现状发展 一、引言 随着科技的发展,实时、快速、精确地空间定位技术成为了经济建设,科学研究,国防建设的重点,而拥有自主研发、独立运行的卫星导航定位系统则标致着国家的综合实力的高低。北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,缩写为BDS[1-2],与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统,并称全球四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统2011年12月27日起提供连续导航定位与授时服务。 关键字:北斗GPS导航定位 二、北斗卫星导航系统运行原理及特点 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。2013年12月27日,北斗卫星导航系统正式提供区域服务一周年新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开,正式发布了《北斗系统公开服务性能规范(1.0版)》和《北斗系统空间信号接口控制文件(2.0版)》两个系统文件。北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。其建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧盟“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航系统兼容的终端组成。致力于向全球用户提供高质量的定位,导航和授时服务,包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。导航精度上不逊于欧美之外,北斗卫星导航系统解决了何人、何时、何地的问题,

北斗卫星定位车载终端技术方案

北斗卫星定位车载终端技术方案 三、技术原理 北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务,其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计,内置高性能芯片,各模块之间的接口采用标准接口,充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络,将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体,通过无线数据通讯接口(GSM、GPRS、CDMA)和GPS接口,能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位,能够满足用户的多种需求。 除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能,并且能够实现对车辆实时监管、调度,遇险报警远程网络监控,彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端;GPS/北斗2双模卫星定位模块,可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式,或单北斗2模式,或GPS/北斗2混合模式;兼容目前现有的GPS单模定位,且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此,基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统,大大超出了传统行驶记录仪的功能,具有极为光明的发展前景。 四、设计方案 (一)设计原则 1、先进性和适用性相结合 系统采用成熟的高新科技,以目前较为先进的方法实现需要的功能,保证系统具有深厚的发展潜力,在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计过程中,均留有相应的通信接口,系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中,充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证(司机卡身份识别)体制,对每一个用户的权限进行分级控制和限定。

北斗卫星导航系统详解

北斗卫星导航系统包括和两代系统,是中国研发的。北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统,北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统和、、被确认为全球4个卫星导航系统核心供应商。 北斗一号 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约

20ns。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥“双保险”作用。 北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。 系统工作原理 “北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。 “北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。 北斗系统三大功能 快速定位:北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务,定位精度20—100m; 短报文通信:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息;

北斗卫星导航系统简介

资料来源:http: 北斗卫星导航系统简介 (一)概述 北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站,用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。 (二)发展历程 卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。 (三)建设原则 北斗卫星导航系统的建设与发展,以应用推广和产业发展为根本目标,不仅要建成系统,更要用好系统,强调质量、安全、应用、效益,遵循以下建设原则:

1、开放性。北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放,为全球用户提供高质量的免费服务,积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作,促进各卫星导航系统间的兼容与互操作,推动卫星导航技术与产业的发展。 2、自主性。中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统,北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。 3、兼容性。在全球卫星导航系统国际委员会(ICG)和国际电联(ITU)框架下,使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作,使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。 4、渐进性。中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展,不断完善服务质量,并实现各阶段的无缝衔接。 (四)发展计划 目前,我国正在实施北斗卫星导航系统建设。根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 (五)服务 北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务,包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

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