北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2013年3月10、系統(tǒng)目標(biāo)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動衛(wèi)星導(dǎo)航在國民經(jīng)濟(jì)社會各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)并兼具短報文通信能力。 2一、系統(tǒng)介紹北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System是中國正在實施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),縮寫為BDS,與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系

2、統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并稱全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。第一步：2000年建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)，使中國成為世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。第二步：建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力。第三步：2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力。北斗的進(jìn)展穩(wěn)步推進(jìn)3二、系統(tǒng)原理四個衛(wèi)星定一個目標(biāo)衛(wèi)星導(dǎo)航，就是一種無線電導(dǎo)航。它使用的參考點是天空中飛行的人造地球衛(wèi)星。衛(wèi)星導(dǎo)航具有高精度、全天候、全天時，全球覆蓋和實時連續(xù)等優(yōu)勢，在專業(yè)領(lǐng)域和大眾生活中都得到了廣泛應(yīng)用。4三、系統(tǒng)組成（1）空間段由5顆GEO（靜止軌道）衛(wèi)星和30顆Non-GEO（非靜止軌道

3、）衛(wèi)星組成 空間星座GEO 衛(wèi)星MEO 衛(wèi)星5三、系統(tǒng)組成（2）地面段由主控站、上行注入站和監(jiān)測站等若干個地面站組成 6三、系統(tǒng)組成（3）用戶段由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成北斗系統(tǒng)的用戶終端7四、系統(tǒng)功能精密授時： 北斗系統(tǒng)具有時精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns間同步精度。短報文通信： 北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送120個漢 字的短報文信息，在遠(yuǎn)洋航行中有重要的應(yīng)用價值。系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)： 540000戶/小時。定位精度： 單獨(dú)使用時全球范圍定位精度優(yōu)于10米；與其他系統(tǒng)兼容

4、使用時優(yōu)于5米； 戰(zhàn)略重點地區(qū)單獨(dú)使用時優(yōu)于5米；在我國領(lǐng)土及周邊廣域差分服務(wù)優(yōu)于1 米；測速精度優(yōu)于0.2米/秒。工作頻率：2491.75MHz。8五、系統(tǒng)應(yīng)用軍事服務(wù)飛機(jī)、導(dǎo)彈、水面艦艇和潛艇的定位導(dǎo)航；彈道導(dǎo)彈機(jī)動發(fā)射車、自行火炮與多管火箭發(fā)射車等武器載具發(fā)射位置的快速定位，以縮短反應(yīng)時間；人員搜救、水上排雷定位等。北斗功能用在軍事上，意味著可主動進(jìn)行各級部隊的定位，也就是說大陸各級部隊一旦配備“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，除了可供自身定位導(dǎo)航外，高層指揮部也可隨時通過“北斗”系統(tǒng)掌握部隊位置，并傳遞相關(guān)命令，對任務(wù)的執(zhí)行有相當(dāng)大的助益。換言之，大陸可利用“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊指揮

5、與管制及戰(zhàn)場管理。9五、系統(tǒng)應(yīng)用民用服務(wù)當(dāng)你進(jìn)入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片的手機(jī)或車載衛(wèi)星導(dǎo)航裝置找到你要走的路線。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國天氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報、氣候變化監(jiān)測和預(yù)測，也可以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)水平，提升我國氣象防災(zāi)減災(zāi)的能力。除此之外，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應(yīng)用對推動北斗導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)拓展也具有重要的影響。衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，

6、在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域，通過安裝衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，可極大縮短列車行駛間隔時間，降低運(yùn)輸成本，有效提高運(yùn)輸效率。未來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務(wù)，促進(jìn)鐵路交通的現(xiàn)代化，實現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)度向智能交通管理的轉(zhuǎn)型。鐵路智能交通道路交通管理個人氣象應(yīng)用個人位置服務(wù)10五、系統(tǒng)應(yīng)用 民用功能海運(yùn)和水運(yùn)海運(yùn)和水運(yùn)是全世界最廣泛的運(yùn)輸方式之一，也是衛(wèi)星導(dǎo)航最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使海上和水路運(yùn)輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導(dǎo)航定位和安全保障。同時，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將

7、支持各種新型服務(wù)的開發(fā)。當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場跑道著陸時，最基本的要求是確保飛機(jī)相互間的安全距離。利用衛(wèi)星導(dǎo)航精確定位與測速的優(yōu)勢，可實時確定飛機(jī)的瞬時位置，有效減小飛機(jī)之間的安全距離，甚至在大霧天氣情況下，可以實現(xiàn)自動盲降，極大提高飛行安全和機(jī)場運(yùn)營效率。通過將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結(jié)合，將為航空運(yùn)輸提供更多的安全保障。衛(wèi)星導(dǎo)航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時，救援成功的關(guān)鍵在于及時了解災(zāi)情并迅速到達(dá)救援地點。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時報告所處位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災(zāi)

8、時效，大大減少人民生命財產(chǎn)損失。航空運(yùn)輸應(yīng)急救援11六、系統(tǒng)服務(wù)全球服務(wù)開放服務(wù)：免費(fèi)、開放授權(quán)服務(wù)：確保高可靠應(yīng)用。（甚至是在復(fù)雜條件下）定位精度:10m測位精度:0.2m/s授時精度：20ns在二期工程完成之后，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)范圍將由我國及周邊地區(qū)向全球擴(kuò)展，導(dǎo)航定位精度將提高，全球區(qū)域達(dá)到水平5米，高程8米。區(qū)域服務(wù)廣域差分服務(wù)定位精度:1m短報文通信服務(wù)12七、系統(tǒng)優(yōu)勢北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步顆衛(wèi)衛(wèi)星且兩顆衛(wèi)星間的赤道角距約60。GPS是在6個軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55，軌道面赤道角距60。航衛(wèi)星為準(zhǔn)同步軌道，繞地球一周11小時58分。北斗導(dǎo)航系

9、統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70一140，北緯5一55。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實際上最多能觀測到11顆)。覆蓋范圍2. 衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性范圍13七、系統(tǒng)優(yōu)勢北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問-應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶設(shè)備容量是有限的。GPS是單向測距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測距定位，因此G

10、PS的用戶設(shè)備容量是無限的。 4. 用戶容量北斗導(dǎo)航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns。3. 定位精度設(shè)計14七、系統(tǒng)優(yōu)勢6. 實時性5. 生存能力和所有導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣，北斗一號基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作，但是北斗一號對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那里而不是由用戶設(shè)備完成的。為了彌補(bǔ)這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨(dú)立運(yùn)行。而北斗一號系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。北斗一號用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星