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北斗卫星船舶定位及信息通信应用

北斗卫星船舶定位及信息通信应用
北斗卫星船舶定位及信息通信应用

海上船舶监控管理系统

一、用户需求

通过舰艇中的北斗终端机实时传输经纬度坐标,依托电子海图实时展现出舰艇所在方位,历史航迹等信息。

硬件要求

?总计20艘舰艇,每艘舰艇根据实际情况安装北斗终端机;

?对每艘舰艇进行实际调研,制定改装方案。

?定位模块、设备需要高可靠性,北斗长时间自动裕兴,无需人

为干预,能够应对海上恶劣环境;

软件要求

?基础电子海图;

?海图分层,显示部队舰艇、地方船只;

?在海图中实时显示出舰艇所在位置;

?在海图中显示出舰艇历史航迹;

二、系统设计

2.1 系统结构

2.2 系统组成

图 主机外观

用户终端

北斗卫星/GPS 卫星

船载终端

船载终端

用户终端

数据库服务器

应用服务器

北斗指挥机

图1 船舶监控管理系统结构示意图

图天线外观

主要功能

代码指挥。为部集团用户、指挥车辆及人员提供代码指挥与管控功能;

标绘能力。提供自动、手动标绘能力;

位置监控。能够监收部队所辖北斗用户终端位置和短报文信息;

态势显示。提供基于电子地图的下属位置和状态等态势显示;

应急通信。为作战部队提供基于北斗短报文的基本应急通信保障手段;

具有初始化及自检能力;

能够通过软件进行故障检测,出现故障硬件能够进行报警;

具有对服务器授时能力,并能够提供时间同步服务。

主要技术指标

RDSS技术参数

1.接收链路主要技术参数

接收频点:2491.75MHz±4.08MHz;

接收通道:10;

接收灵敏度:-160.6dBW(误码率小于1×10E-5,前端低噪放噪声系数小于1.2dB)。

2.发射链路主要技术参数

发射频点:1615.68MHz±4.08MHz;

发射功率(EIRP):6dBW~19dBW(仰角10°~ 90°);

载波抑制:优于-30dB;

BPSK调制相位误差:<±3°。

3.其它技术参数

双向零值:1ms±10ns,方差≤10ns(1σ);

定位成功率:99%(有线测试);

通信成功率:99%(有线测试);

最高发射频度:1秒(取决于RDSS_IC卡或RDSS_IC芯片)。RNSS技术参数

1.接收通道数:

BD2 B1:12;

BD2 B3:8。

2.接收灵敏度:-130dBm(前端低噪放噪声系数小于1.5dB)。

3.开机定位时间:

冷启动首次定位时间:≤45s;

热启动平均首次定位时间:≤20s。

4.失锁重定位时间:≤2s(失锁时间≤10s);

5.水平定位精度:≤8m(1σ);

6.垂直定位精度:≤10m(1σ);

7.水平测速精度:≤0.02m/s;

8.垂直测速精度:≤0.02m/s;

9.授时精度:100ns。

环境条件

工作温度: -20℃ ~ +55℃;

贮存温度: -40℃ ~ +70℃;

振动1.5g(5.5Hz~200Hz);

冲击 15g/s;

湿热 95%(35℃);

电磁兼容性,满足GJB151A-97陆军五项要求。

2.船载终端

北斗船载终端是立足于我国北斗卫星导航定位系统,支持北斗短报文通信,兼容北斗和GPS定位,实现了对多个卫星导航系统的兼容及综合利用,在产品的可靠性、集成度方面取得突破性进展,为船舶提供导航、定位、监控、通信等丰富功能。

(l)产品特点和优势

?大屏幕彩色电子海图;

?采用北斗、GPS双模定位导航,搜索卫星速度快;

?一键式紧急报警;

?支持船舶之间、船舶与手机用户之间互发短信;

?可扩展支持AIS船舶防碰撞功能

?产品稳定可靠,防盐雾、防浸水、耐腐蚀、耐湿热,完全适合

于海洋、江河应用;

(2)主要功能

导航:彩色大屏幕电子海图导航。

定位:采用北斗和GPS双模定位,支持自动及手动位置报告,并可远程调取船位。

短信:可实现船舶之间,船岸之间中英文短信互通。

紧急报警:提供遇险紧急情况下的一键报警。

区域报警:可设置100个以内的区域围栏,当船舶违反区域规则时,自动向船上人员发出声光报警提示,同时向所属的管理部门发出区域报警信息。

进出港报告:船舶进出港时,可按下进出港报告按键,向所属管理部门报告进出港信息。

信息服务功能:提供台风、海浪、潮汐等渔业作业相关信息。

船舶防碰撞报警(选配AIS):船舶相互靠近时,可自动发出避让报警,提示船上人员进行避让。

(3)主要技术指标

显控屏幕:8英寸彩色屏,800*600像素

海图比例尺:1:1500——1:100000000

外壳防护等级:IP66

卫星首次捕获时间:BD1≤2S BD2&GPS≤60S

卫星失锁再捕时间:BD1≤1S BD2&GPS≤2S

定位精度:BD1≤20米 BD2&GPS≤10米

额定工作电压:直流24V

峰值功耗:40W 待机功耗:4W

最大发射功率:10W

相对湿度:90%~95%

工作温度:–25℃~70℃

3.数据库服务器

接收存储管理舰船定位信息、短信信息以及其他信息,供业务模块信息加载、查询、统计使用。

4.应用服务器

对接收到的卫星定位信息、状态信息以及其他信息进行处理,加载业务功能模块。

5.用户信息显示终端

以海图为背景,显示各舰船位置、航迹、状态。

6.网络通信设备

中心局域网信息交换。

2.3 系统功能

船舶监控管理系统是针对船舶航行监控管理的专业平台。系统针对海上行动通讯中断情况下,通过北斗船舶终端采集船舶运行数据,利用北斗卫星定位与短报文通信功能。可在普通移动通信网络盲区,实现对船只精确定位、动态跟踪、过程控制和指挥调度管理,以最快的速度响应舰船的请求。协助管理部门掌握舰船运行情况,提供紧急求助、快速施救和事故调查,推动舰船管理监控一体化信息平台的建设。

1.舰船行动态势显示和监控

2.通讯指挥和调度

3.定位导航

4.报警信息及处理

5.短信报警

6.航迹回放

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

北斗卫星导航系统对交通运输行业的影响

1北斗卫星导航系统在交通运输检测领域的应用 卫星导航系统的应用对于交通运输行业有着非常深远的意义,交通运输领域是北斗卫星导航系统应用最为广泛的一个领域。利用卫星导航系统,能够有效地完成以下工作:车辆的监督及管理、车辆行驶状态的调查以及控制、调度车辆;为船舶运输提供导航服务;为交通行业中基础设施的建设和维修提供服务[1]。而在今后的发展过程中,利用卫星导航系统,还会推出个人的相关服务内容,例如打车服务、公交车服务等,总体来说,卫星导航系统对交通运输行业有着非常重要的作用。 1.1北斗卫星导航系统在智能交通系统中的应用 智能交通系统是建设智能化城市的重要内容,在该系统中,涉及很多先进的技术,包括信息技术、通信技术以及应用计算机技术等,智能交通系统将这些技术进行有效融合,将人、车及路很好地结合在一起,互相协调,共同运作。同时,在北斗卫星导航系统的支持下,将逐渐取代GPS,成为智能交通系统中的主要交通运输管理系统,这种管理系统具备更高效、更准确以及更及时的特点。在这一交通系统的支持下,车辆的全部信息、用户的全部信息及交通信息等,都可以进行有效结合,共同组成交通监管系统的各个环节。所以,北斗卫星导航系统将会在智能交通系统中得到广泛应用。而利用该系统中的信息采集系统,能够实现更精准的车辆定位,并将车辆的定位信息实时发送到智能交通信息系统中,例如路面信息、红绿灯控制信息以及车辆禁止通行等方面的信息。

1.2北斗卫星导航系统在铁路交通中的应用 近几年,我国社会经济和科学技术都迅速发展,各地区之间的联系越来越频繁,人们通过某种交通方式流动在不同城市之间,其中铁路运输的压力最为严峻。事实上,大量的人口流动及不断增加的货物流通都给铁路部门带来了非常严峻的考验,运输的安全也受到了影响。在这种环境下,北斗卫星运输导航系统应运而生,利用该系统,使铁路交通运输控制更加有效,出行的安全性也大大提升。在北斗卫星导航系统的应用下,铁路运输系统进一步实现了智能化发展,具备了良好的管理环境,铁路运输部门的管理控制工作和精准化统筹也变得更加有效。同时,利用导航系统中的定位系统,能够更快速地获取车辆的行驶信息,方便对铁路车辆进行更高效的管理。 除此之外,由于北斗卫星导航系统还具备通信方面的功能,铁路部门还可以利用该系统建立独立的通信平台,将相关环节的技术体系进行有效结合,实现各个运输环节的有效管理。举例来说,铁路部门可以将冷藏运输和监控中心进行结合,实现双方的数据传输,并利用北斗卫星导航系统中的通信功能,及时将运输信息传输到管理部门,为管理部门制定相应的管理方式和发送指令提供有效的参考依据。一般来说,北斗导航芯片的跟踪定位灵敏度可达-155~159dBm,失锁重定位时间通常在0.5~3s,精准度可达3~10m。 1.3北斗卫星导航系统在海运、水运交通中的应用 如今,海运和水运已经成为货物运输的主要运输方式,针对航运及水运的导航方面,也是卫星导航系统应用最早的领域。而将北斗卫

北斗卫星导航系统测量型终端通用规范(预)要点

北斗卫星导航系统测量型终端通用规范(预) 2014.08.14 1 范围 本标准规定了北斗卫星导航系统测量型终端(以下简称北斗测量型终端)的技术要求、检验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等。 本标准适用于利用载波相位观测值进行静态测量、后处理动态测量、RTK测量的北斗测量型终端的研制、生产和使用。 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/T 191 包装储运图标志 ?GB/T 2828.1—2003 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 ?GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) ?GB/T 4857.5 包装运输包装件跌落试验方法 ?GB/T 5080.1—1986 设备可靠性试验总要求 ?GB/T 5080.7—1986 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/T 5296.1—1997 消费品使用说明总则 ?GB/T 6388 运输包装收发货标志 ?GB 9254—2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 ?GB/T 9969—2008 工业产品使用说明书总则 ?GB/T 12267-1990 船用导航设备通用要求和试验方法 ?GB/T 12858-1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法 ?GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 ?GB/T 15868—1995 全球海上遇险与安全系统(GMDSS)船用无线电设备和海上导航设备通用要求、测试方法和要求的测试结果 ?GB/T 16611—1996 数传电台通用规范 ?GB/T 17626.3—2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 ?GB/T 19391—2003 全球卫星定位系统(GPS)术语及定义 ?GB/T 20512 GPS接收机导航定位数据输出格式

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GPS卫星导航系统建设方案

北斗GPS卫星导航系统 建 设 方 案 贵州迪辰安信科技发展有限公司 二〇一三年五月

目录 目录 (2) 第一章建设背景 (4) 第二章北斗GPS卫星导航系统简介 (7) 2.1、什么北斗卫星导航系统 (7) 2.2、北斗卫星定位原理 (8) 2.3、北斗卫星工作原理图 (8) 2.3、北斗GPS卫星导航技术指标 (9) 第二章系统设计原则 (10) 第三章系统总体设计 (11) 3.1系统架构 (11) 3.2 技术架构 (12) 3.3 平台运行环境配置 (13) 3.4 服务端程序平台 (13) 3.5 GPS数据接入公安内网 (14) 3.6 北斗GPS监控客户端功能设计 (14) 3.7系统安全 (19) 第四章项目实施 (21) 4.1实施进度 (21) 4.2实施和验收方法 (21) 4.2.1项目的实施 (21) 4.2.2项目的验收 (21) 4.3项目管理及质量控制 (22) 4.3.1项目责任制 (22) 4.3.2项目质量控制 (22) 第五章运行维护体系 (23) 5.1系统的维护 (23) 第六章经费预算 (24) 6.1 硬件配置及费用预算 (24)

6.2 软件系统费用预算 (24)

第一章建设背景 1. 概述 随着我市城市建设规模的扩大,车辆日益增多,交通运输的经营管理和合理调度,警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统中的一个重要问题。过去,用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备,由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令,驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置,而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。因此,从调度管理和安全管理方面,其应用受到限制。北斗GPS定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心,调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置,并在大屏幕电子地图上显示出来。目前,用于公安、交通系统的主要是车辆GPS定位与无线通信系统相结合的指挥管理系统。 2. 车辆GPS定位管理系统 车辆GPS定位管理系统主要是由车载GPS自主定位,结合无线通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。已经研制成功的如车辆全球定位报警系统,警用GPS 指挥系统等。分别用于城市公共汽车调度管理,风景旅游区车船报警与调度,海关、公安、海防等部门对车船的调度与监控。监控中心部分的主要功能有:?数据跟踪功能。将移动车辆的实时位置以贞列表的方式显示出来。如车号、经度、速度、航向、时间、日期等

《“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

北斗卫星定位车载终端技术设计方案

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。 3、安全可靠性 在经济条件允许范围内,从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵,数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品,保证系统可靠稳定运行。 4、实用性 整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标,多操作平台整体设计,统一操作,既充分体现快速反应的特点,又能便于工作人员进行业务处理和综合管理,便于运输交通管理层及时了解各项统计信息和决策信息,便于执法部门的远程监督。 5、可扩展性 考虑到业务功能在不断发展、变化,因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。 (二)设计依据 1、多样化的完备的授权模式能够满足账户和权限管理上的各种需求 2、中华人民共和国道路交通安全法 3、公安部道路交通违法信息代码

北斗卫星导航应用产业发展规划

北斗卫星导航应用产业发展规划

湖北省北斗卫星导航应用产业发展规划 北斗卫星导航应用产业(以下简称北斗产业)是以卫星导航和地理空间信息为基础、以具有时空特征标识的各类数据为资源、以面向市场需求提供智能化服务产品为主要特征的战略性新兴产业。 随着全球信息技术特别是利用时空标识的信息技术不断创新,新产品、新服务、新业态大量涌现,不断激发新的消费需求,成为日益活跃的消费热点,市场发展潜力巨大。以基于位置的智能化服务为切入点,大力发展北斗产业,能有效拉动需求,加快居民消费升级,是一项既利当前又利长远、既稳增长又调结构的重要举措。 为促进我省北斗产业快速发展,根据《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》、《国家战略性新兴产业发展规划纲要》、《国家卫星导航产业中长期发展规划》,结合我省实际,编制本规划,规划期为2014年—2020年。 一、发展现状与面临形势 北斗卫星导航系统于2012年完成组网,实现亚太地区全覆盖并正式投入使用,2012年12月27日,我国正式公布北斗ICD文件,拉开了北斗产业化、全球化帷幕。目前在我国已形成五大有明显特征的发展区域,其中,以北京为中心的环渤海地区,依托国家部委、相关研究院所集中的优势,开始形成以引进技术设备、重大装备制造为主的产业格局;以西安为主的川渝陕地区,主要依托所在地航天、航空部门的技术、设备、人才等优势,发展以卫星零部件制造为主的产业格局;以上海、南京为主的长三角地区,利用资金、市场等优势,发展以芯片制造、天线制造为主的产业格局;以广州、深圳、中山为主的珠三角地区,依托区位、资金、机制等优势,发展以引进、组装、制造卫星导航终端产品为主的产业格局。 以我省为主的中部地区,依托测绘地理信息领域拥有的人才和技术优势,形成了以武汉为中心的高精度定位服务和地理信息采集、处理、分析等为主的产业发展格局,是全国五大区域中同时拥有人才优势、技术优势、产业优势的重要区域。 2012年,全国卫星导航与地理信息相关产业的总规模是2000亿元(国家测绘地理信息局统计),据我省不完全统计产值达到190亿元。由于我省人才

北斗卫星导航系统应用简析

北斗卫星导航系统应用简析 一、北斗卫星导航系统概述 1.1北斗卫星导航系统发展 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。 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。 2014年11月23日,国际海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函,这标志着北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分,取得面向海事应用的国际合法地位。中国的卫星导航系统已获得国际海事组织的认可。 1.2北斗卫星导航系统构成 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。 1.3北斗导航系统特点 (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。

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 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

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,并与之取得联系,组织搜救,从而大大提高了遇险渔民的获救率。

北斗卫星导航系统与应用综述

北斗卫星导航系统及应用综述 0引言 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。 1 北斗卫星导航系统基本信息介绍 中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统,之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统,于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务,并计划至2020年完成全球系统的构建。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。 1.1 北斗卫星导航系统的定位原理 “北斗一号”卫星导航系统的定位原理与GPS系统不同,GPS采用的是被动式伪码单向测距三维导航,由用户设备独立解算自己的三维定位数据,而“北斗一号”卫星导航定位系统则采用主动式双向测距二维导航, 由地面中心控制系统解算供用户使用的三维定位数据。“北斗”卫星是中国“北斗”导航系统空间段组成部分,由两种基本形式的卫星组成,分别适应于GEO和MEO轨道。“北斗”导航卫星由卫星平台和有效载荷两部分组成。卫星平台由测控、数据管理、姿态与

轨道控制、推进、热控、结构和供电等分系统组成。有效载荷包括导航分系统、天线分系统。GEO卫星还含有RDSS有效载荷。因此,“北斗”卫星为提供导航、通信、授时一体化业务创造了条件。“北斗”导航卫星分别在1559MH z~1610MH z、1200MH z~1300MH z两个频段各设计有两个粗码、两个精密测距码导航信号, 具有公开服务和授权服务两种服务模式[1]。 “北斗二号”导航卫星系统体制第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系统在体制上的差别主要是: 第二代用户机可免发上行信号,不再依靠中心站电子高程图处理或由用户提供高程信息,而是通过直接接收卫星单程测距信号来自己定位, 系统的用户容量不受限制,并可提高用户位置隐蔽性。 图1.1北斗卫星导航定位系统定位原理图 1. 2 北斗卫星导航系统的系统组成 北斗双星导航系统主要由空间部分、地面中心控制系统和用户终端3个部分组成。空间部分由轨道高度为36000km 的2颗工作卫星和1颗备用卫星组成(一个轨道平面), 其坐标分别为(80°E, 0°, 36000km)、(140°E, 0,°36000km)、(110. 5°E, 0°, 36000km)。卫星不发射导航电文, 也不配备高精度的原子钟, 只是用于在地面中心站与用户之间进行双向信号中继。卫星电波

北斗导航卫星系统的应用

北斗导航卫星系统的应用 北斗卫星导航系统投入使用,结束了长期单一依赖国外系统的历史,确立了我国在卫星导航领域的国际地位。长期以来,我国卫星导航应用基本被国外技术垄断,交通运输、电力调度、通信网络、金融系统等重要基础设施过分依赖GPS,风险巨大,后果严重。北斗卫星导航系统的建成,中国成为继美、俄之后,第三个拥有自主卫星导航系统的国家,打破了国外的封锁与垄断,结束了长期单一依赖国外系统的历史。通过五年的开拓实践,北斗导航已经在国防和经济社会建设中发挥显著效益,卫星导航受制于人的被动局面得到根本扭转。2007年,联合国有关机构正式确认北斗为全球卫星导航四大核心系统之一,“中国北斗”成为一块让世界关注、让中国骄傲的民族品牌。 北斗卫星导航系统开放民用,在国民经济重点领域成功推广,有力保障了经济社会建设发展。国家对北斗应用推广非常重视,国家发改委、科技部、国防科工局、农业部等有关部委给予热情指导,并支持安排了一批应用示范项目。目前,北斗导航已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域,牵引促进了电子、通信、机械制造、地理信息等相关产业和信息服务业的发展,产生了显著的经济效益和社会效益。 北斗导航全面亮相抗震救灾,发挥了独特优势和不可替代作用,有效提高国家减灾救灾应急能力。在多种重大自然灾害和重大活动中,北斗卫星导航定位保障能力经历了全面检验。 1、监测交通的安全性 随着我国公路建设的飞速发展,高速公路边坡综合防护系统研究日益引起公路部门重视。有效的边坡综合防护系统,对于加固路基,提高使用寿命、降低维护费用都是十分有效的。对于大跨度桥梁,特别是跨海的桥梁,传统变形测量方法受到极大的限制,需要新的测试方法。 北斗卫星导航系统技术用于公路边坡(滑坡、崩塌)、桥梁变形监测,由于不受通视条件的限制,因而选点灵活,可以根据监测需要,将监测点布设在对变形体的形变比较敏感的特征点上,而且卫星导航定位系统静态相对定位具有很高的定位精度和较强的作业自动化程度,这些特点和优点使得卫星导航定位系统在公路边坡等地质灾害及桥梁变形监测中有着广阔的应用前景。 基于北斗卫星导航系统的大型桥梁安全监测系统可以监测桥梁锚锭处沉降、桥塔处变位偏移、桥身相对变形;监测桥梁在异常状况下(地震、台风、船只撞击等)的动力响应,并且可以通过实时观测,得出桥梁的固有动态特性的发展状况;通过北斗卫星导航系统测试得到的桥梁变形与动态数据,对桥梁的安全状况进行评估,并实施预报警。 2、中国时间保障电力畅通 电网是一个巨大的系统工程,要确保电厂、变电站的设备运转同步进行,必须首先要确保设备内部时钟的一致性。为了统一内部时钟,此前我国电力系统不得不把美国的GPS(全球定位系统)作为主要的授时手段,通过GPS 的民用频道向电力系统的电力自动化设备、微机监控系统、安全自动保护设备、故障及事件记录等智能设备提供授时信号,以实现电力系统的“同步”运行。 但是,这一做法也存在着巨大的隐患。电力工业的安全生产关系国家能源安全和国民经济命脉,一旦发生紧急事态,GPS信号关闭或调整,将引发我国电网系统的重大安全事故。目前,我国电网每年都有因GPS卫星授时不准而发生的事故,给国家带来了巨大的经济损失。 基于我国北斗导航系统研制成功并投入使用的“北斗电力全网时间同步管理系统”,结束了我国电力运行时间完

北斗卫星导航系统定位原理及应用 2

北斗卫星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,

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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