北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展及其應(yīng)用課件

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展及其應(yīng)用1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展及其應(yīng)用1導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航北斗衛(wèi)星導(dǎo)航北斗發(fā)展及其應(yīng)用2導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航北斗衛(wèi)星導(dǎo)航北斗發(fā)展及其應(yīng)用2一、導(dǎo)航什么是導(dǎo)航導(dǎo)航的故事導(dǎo)航的發(fā)展3一、導(dǎo)航什么是導(dǎo)航3什么是導(dǎo)航定位

---測量靜態(tài)點(diǎn)或運(yùn)動載體在空間坐標(biāo)系的三維位置。導(dǎo)航

---導(dǎo)航（Navigation）技術(shù)是實(shí)時地測量運(yùn)動載體在途行進(jìn)時的運(yùn)動狀態(tài)的技術(shù)，以便為運(yùn)動載體運(yùn)動規(guī)劃（導(dǎo)彈制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、飛機(jī)引導(dǎo)）提供依據(jù)。運(yùn)動載體某時刻的狀態(tài)包括載體在空間坐標(biāo)系的三維位置和三維姿態(tài)，因此導(dǎo)航包括定位與定姿。(x,y,z)4什么是導(dǎo)航定位(x,y,z)4導(dǎo)航的故事明朝初期，鄭和七下西洋—在航行中采用“往返牽星為記”來導(dǎo)航，完成了“鄭和航海圖”。公元前200多年，亞歷山大圖書館館長、“地理學(xué)之父”埃拉托斯特尼提出地圓學(xué)說與經(jīng)緯網(wǎng)的概念。1999年，美國對南聯(lián)盟空中軍事打擊，使用了大量精確制導(dǎo)武器。2003年，伊拉克戰(zhàn)爭中充分利用衛(wèi)星導(dǎo)航優(yōu)勢。5導(dǎo)航的故事明朝初期，鄭和七下西洋—在航行中采用“往返牽星為記導(dǎo)航的發(fā)展古代太陽、北極星、路標(biāo)、指南針、天文等20年代磁羅盤、速度表、里程表——儀表導(dǎo)航30年代無線電導(dǎo)航問世40-70年代慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)80年代末全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)問世1997年慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)大量推廣2001年新型導(dǎo)航系統(tǒng)和復(fù)合導(dǎo)航系統(tǒng)6導(dǎo)航的發(fā)展古代太陽、北極星、路標(biāo)、指南針、天文等20年代磁羅二、衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航的由來衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)7二、衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航的由來7衛(wèi)星導(dǎo)航由來1957年10月4日——

第一顆人造衛(wèi)星多普勒效應(yīng)——

無線電波的頻率隨空間衛(wèi)星的移動產(chǎn)生變化。1957年10月4日——第一顆人造衛(wèi)星（人造衛(wèi)星——定位）1958年12月，美國海軍武器實(shí)驗(yàn)室委托霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理研究室研制美國海軍導(dǎo)彈潛艇用的衛(wèi)星系統(tǒng)——海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（NavyNavigationSalelliteSystem）NNSS——6個低軌衛(wèi)星400MHz150MHz

平均地面高度1100km

運(yùn)行一周107分鐘90°傾角定位精度0.2~0.5nmile軌道經(jīng)過地球南北極與地球子午線相一致，因此又稱子午儀（Transit）系統(tǒng)。8衛(wèi)星導(dǎo)航由來1957年10月4日——第一顆人造衛(wèi)星195衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理四個衛(wèi)星定一個目標(biāo)

衛(wèi)星導(dǎo)航,是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號,并以導(dǎo)航衛(wèi)星作為動態(tài)已知點(diǎn),實(shí)時地測定運(yùn)動載體的在航位置和速度,進(jìn)而完成導(dǎo)航。其基本作用是向各類用戶和運(yùn)動平臺實(shí)時提供準(zhǔn)確、連續(xù)的位置、速度和時間信息。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是以人造地球衛(wèi)星為導(dǎo)航臺站的天基無線電導(dǎo)航系統(tǒng),可發(fā)送高精度、全天時、全天候的導(dǎo)航、定位和授時信息,是當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)不可或缺的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。9衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理四個衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航,是接收導(dǎo)航衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理

參照三球交匯定位的原理，根據(jù)3顆衛(wèi)星到用戶終端的距離信息，根據(jù)三維的距離公式，就依靠列出3個方程得到用戶終端的位置信息，即理論上使用3顆衛(wèi)星就可達(dá)成無源定位，但由于衛(wèi)星時鐘和用戶終端使用的時鐘間一般會有誤差，而電磁波以光速傳播，微小的時間誤差將會使得距離信息出現(xiàn)巨大失真，實(shí)際上應(yīng)當(dāng)認(rèn)為時鐘差距不是0而是一個未知數(shù)t，如此方程中就有4個未知數(shù)，即客戶端的三位坐標(biāo)（X，Y，Z），以及時鐘差距t，故需要4顆衛(wèi)星來列出4個關(guān)于距離的方程式，最后才能求得答案，即用戶端所在的三維位置，根據(jù)此三維位置可以進(jìn)一步換算為經(jīng)緯高和海拔高度。10衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理參照三球交匯定位的原理，根目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國GPS(24+)1994年GPS正式建成，是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。俄羅斯GLONASS(30)該系統(tǒng)由前蘇聯(lián)在1976年啟動，截止到1996年1月18日共有24顆運(yùn)行，由于多種原因該系統(tǒng)陷入年久失修階段。歐盟Galileo(27+3)由歐洲航天局（ESA）發(fā)起，是歐盟正在建設(shè)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有“歐洲版GPS”之稱。中國北斗/Compass(27+3IGSO+5GEO)是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。11目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國GPS(24+)1994年GPS正三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為什么要建北斗中國的北斗計(jì)劃北斗的特點(diǎn)12三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為什么要建北斗12為什么要建北斗

一談到衛(wèi)星導(dǎo)航，作為普通人的你我，往往會發(fā)出這樣的疑問：GPS導(dǎo)航不是挺好用的嗎，為何還建北斗導(dǎo)航系統(tǒng)？

“不，一定要有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?？縿e人永遠(yuǎn)不如靠自己！”這是血與火的啟示，也是各大國不約而同的共識。維護(hù)國家信息安全的需要應(yīng)對重大自然災(zāi)害的保障經(jīng)濟(jì)效益顯著13為什么要建北斗一談到衛(wèi)星導(dǎo)航，作為普通人的你我，往往中國的北斗計(jì)劃按照三步走的總體規(guī)劃分步實(shí)施：第一步，1994年啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，2000年形成區(qū)域有源服務(wù)能力；第二步，2004年啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，2012年形成區(qū)域無源服務(wù)能力；第三步，2020年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球無源服務(wù)能力。14中國的北斗計(jì)劃按照三步走的總體規(guī)劃分步實(shí)施：14中國的北斗計(jì)劃發(fā)展路線圖15中國的北斗計(jì)劃發(fā)展路線圖15北斗的特點(diǎn)

最大的特點(diǎn)就是把導(dǎo)航和通信緊密結(jié)合起來，具有短報(bào)文功能，使用戶之間能夠相互交流。分步開通，與其他導(dǎo)航系統(tǒng)具有很好的兼容互操作性。首次集納多種軌道設(shè)計(jì)于一身，這樣的混合軌道能夠提供更多可見衛(wèi)星，支持更長的連續(xù)觀測時間和更高精度。

使用三頻信號來更好的消除高階電離層影響，提高定位精度，增強(qiáng)可靠性和抗干擾能力。16北斗的特點(diǎn)最大的特點(diǎn)就是把導(dǎo)航和通信緊密結(jié)合起來，具有短報(bào)四、北斗發(fā)展及其應(yīng)用北斗的發(fā)展歷程北斗的應(yīng)用17四、北斗發(fā)展及其應(yīng)用北斗的發(fā)展歷程17北斗的發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代末，我國開始積極探索適合我國國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)途徑和方案。1983年，航天專家陳芳允院士首次提出在中國利用兩顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域快速導(dǎo)航定位的設(shè)想。18北斗的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代末，我國開始積極探北斗的發(fā)展歷程

1994年，我國啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)。2000年10月和12月，在西昌發(fā)射兩顆衛(wèi)星，2003年發(fā)射第三顆衛(wèi)星，建成區(qū)域有源衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，標(biāo)志著我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。19北斗的發(fā)展歷程1994年，我國啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)北斗的發(fā)展歷程

其實(shí)在北斗試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)的同時，我國已開始新一代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研制。2004年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)工程正式立項(xiàng)。2007年，我國北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)第一顆中圓軌道衛(wèi)星發(fā)射成功，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

2003年09月，中國打算加入歐盟的伽利略定位系統(tǒng)計(jì)劃，并在接下來的幾年中投入了2.3億歐元的資金。中國與歐盟在2004年10月09日正式簽署伽利略計(jì)劃技術(shù)合作協(xié)議。因?yàn)槟承┰?，雙方終止合作。中國推出北斗二代與伽利略定位系統(tǒng)在亞洲市場競爭。20北斗的發(fā)展歷程其實(shí)在北斗試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)的同時，我國北斗的發(fā)展歷程

從2004年到2012年，短短8年時間，我國完成了16星密集發(fā)射、快速組網(wǎng)提供服務(wù)的壯舉。中國以讓人難以置信的速度，全面完成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)，形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力。

截止到2016年3月30號，中國成功發(fā)射第22顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。21北斗的發(fā)展歷程從2004年到2012年，短短8年北斗的應(yīng)用當(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。個人位置服務(wù)22北斗的應(yīng)用當(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)航北斗的應(yīng)用北斗導(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(bào)、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。氣象應(yīng)用23北斗的應(yīng)用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國天氣分析和北斗的應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，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(shí)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24北斗的應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，在北斗的應(yīng)用衛(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。道路交通管理25北斗的應(yīng)用衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理北斗的應(yīng)用海運(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。26北斗的應(yīng)用海運(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，北斗的應(yīng)用當(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(shí)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(shí)現(xiàn)自動盲降，極大提高飛行安全和機(jī)場運(yùn)營效率。航空運(yùn)輸27北斗的應(yīng)用當(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)相互北斗的應(yīng)用在發(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(diǎn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還具備短報(bào)文通信功能，通過衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時報(bào)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(xiǎn)救災(zāi)時效，大大減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失。應(yīng)急救援28北斗的應(yīng)用在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時，救援成功的關(guān)鍵在于及北斗的應(yīng)用精確的時間同步對于涉及國家經(jīng)濟(jì)社會安全的諸多關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要，通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)的有效運(yùn)行都依賴于高精度時間同步。精密授時29北斗的應(yīng)用精確的時間同步對于涉及國家經(jīng)濟(jì)社會安全的諸多關(guān)鍵基北斗的應(yīng)用隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉(zhuǎn)為精細(xì)管理成為可能，通過將衛(wèi)星導(dǎo)航和地理信息相結(jié)合并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可有效地提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、降低成本、保護(hù)環(huán)境。精細(xì)農(nóng)業(yè)30北斗的應(yīng)用隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)粗放北斗的應(yīng)用古有北斗七星辨明方向今有北斗衛(wèi)星定位九州31北斗的應(yīng)用古有北斗七星辨明方向今有北斗衛(wèi)星定位九州31謝謝！32謝謝！32北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展及其應(yīng)用33北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展及其應(yīng)用1導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航北斗衛(wèi)星導(dǎo)航北斗發(fā)展及其應(yīng)用34導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航北斗衛(wèi)星導(dǎo)航北斗發(fā)展及其應(yīng)用2一、導(dǎo)航什么是導(dǎo)航導(dǎo)航的故事導(dǎo)航的發(fā)展35一、導(dǎo)航什么是導(dǎo)航3什么是導(dǎo)航定位

---測量靜態(tài)點(diǎn)或運(yùn)動載體在空間坐標(biāo)系的三維位置。導(dǎo)航

---導(dǎo)航（Navigation）技術(shù)是實(shí)時地測量運(yùn)動載體在途行進(jìn)時的運(yùn)動狀態(tài)的技術(shù)，以便為運(yùn)動載體運(yùn)動規(guī)劃（導(dǎo)彈制導(dǎo)、衛(wèi)星控制、飛機(jī)引導(dǎo)）提供依據(jù)。運(yùn)動載體某時刻的狀態(tài)包括載體在空間坐標(biāo)系的三維位置和三維姿態(tài)，因此導(dǎo)航包括定位與定姿。(x,y,z)36什么是導(dǎo)航定位(x,y,z)4導(dǎo)航的故事明朝初期，鄭和七下西洋—在航行中采用“往返牽星為記”來導(dǎo)航，完成了“鄭和航海圖”。公元前200多年，亞歷山大圖書館館長、“地理學(xué)之父”埃拉托斯特尼提出地圓學(xué)說與經(jīng)緯網(wǎng)的概念。1999年，美國對南聯(lián)盟空中軍事打擊，使用了大量精確制導(dǎo)武器。2003年，伊拉克戰(zhàn)爭中充分利用衛(wèi)星導(dǎo)航優(yōu)勢。37導(dǎo)航的故事明朝初期，鄭和七下西洋—在航行中采用“往返牽星為記導(dǎo)航的發(fā)展古代太陽、北極星、路標(biāo)、指南針、天文等20年代磁羅盤、速度表、里程表——儀表導(dǎo)航30年代無線電導(dǎo)航問世40-70年代慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)80年代末全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)問世1997年慣性/衛(wèi)星組合導(dǎo)航系統(tǒng)大量推廣2001年新型導(dǎo)航系統(tǒng)和復(fù)合導(dǎo)航系統(tǒng)38導(dǎo)航的發(fā)展古代太陽、北極星、路標(biāo)、指南針、天文等20年代磁羅二、衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航的由來衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)39二、衛(wèi)星導(dǎo)航衛(wèi)星導(dǎo)航的由來7衛(wèi)星導(dǎo)航由來1957年10月4日——

第一顆人造衛(wèi)星多普勒效應(yīng)——

無線電波的頻率隨空間衛(wèi)星的移動產(chǎn)生變化。1957年10月4日——第一顆人造衛(wèi)星（人造衛(wèi)星——定位）1958年12月，美國海軍武器實(shí)驗(yàn)室委托霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理研究室研制美國海軍導(dǎo)彈潛艇用的衛(wèi)星系統(tǒng)——海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（NavyNavigationSalelliteSystem）NNSS——6個低軌衛(wèi)星400MHz150MHz

平均地面高度1100km

運(yùn)行一周107分鐘90°傾角定位精度0.2~0.5nmile軌道經(jīng)過地球南北極與地球子午線相一致，因此又稱子午儀（Transit）系統(tǒng)。40衛(wèi)星導(dǎo)航由來1957年10月4日——第一顆人造衛(wèi)星195衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理四個衛(wèi)星定一個目標(biāo)

衛(wèi)星導(dǎo)航,是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號,并以導(dǎo)航衛(wèi)星作為動態(tài)已知點(diǎn),實(shí)時地測定運(yùn)動載體的在航位置和速度,進(jìn)而完成導(dǎo)航。其基本作用是向各類用戶和運(yùn)動平臺實(shí)時提供準(zhǔn)確、連續(xù)的位置、速度和時間信息。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是以人造地球衛(wèi)星為導(dǎo)航臺站的天基無線電導(dǎo)航系統(tǒng),可發(fā)送高精度、全天時、全天候的導(dǎo)航、定位和授時信息,是當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)不可或缺的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。41衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理四個衛(wèi)星衛(wèi)星導(dǎo)航,是接收導(dǎo)航衛(wèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理

參照三球交匯定位的原理，根據(jù)3顆衛(wèi)星到用戶終端的距離信息，根據(jù)三維的距離公式，就依靠列出3個方程得到用戶終端的位置信息，即理論上使用3顆衛(wèi)星就可達(dá)成無源定位，但由于衛(wèi)星時鐘和用戶終端使用的時鐘間一般會有誤差，而電磁波以光速傳播，微小的時間誤差將會使得距離信息出現(xiàn)巨大失真，實(shí)際上應(yīng)當(dāng)認(rèn)為時鐘差距不是0而是一個未知數(shù)t，如此方程中就有4個未知數(shù)，即客戶端的三位坐標(biāo)（X，Y，Z），以及時鐘差距t，故需要4顆衛(wèi)星來列出4個關(guān)于距離的方程式，最后才能求得答案，即用戶端所在的三維位置，根據(jù)此三維位置可以進(jìn)一步換算為經(jīng)緯高和海拔高度。42衛(wèi)星導(dǎo)航定位的原理參照三球交匯定位的原理，根目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國GPS(24+)1994年GPS正式建成，是目前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。俄羅斯GLONASS(30)該系統(tǒng)由前蘇聯(lián)在1976年啟動，截止到1996年1月18日共有24顆運(yùn)行，由于多種原因該系統(tǒng)陷入年久失修階段。歐盟Galileo(27+3)由歐洲航天局（ESA）發(fā)起，是歐盟正在建設(shè)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有“歐洲版GPS”之稱。中國北斗/Compass(27+3IGSO+5GEO)是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。43目前的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國GPS(24+)1994年GPS正三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為什么要建北斗中國的北斗計(jì)劃北斗的特點(diǎn)44三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航為什么要建北斗12為什么要建北斗

一談到衛(wèi)星導(dǎo)航，作為普通人的你我，往往會發(fā)出這樣的疑問：GPS導(dǎo)航不是挺好用的嗎，為何還建北斗導(dǎo)航系統(tǒng)？

“不，一定要有自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)?？縿e人永遠(yuǎn)不如靠自己！”這是血與火的啟示，也是各大國不約而同的共識。維護(hù)國家信息安全的需要應(yīng)對重大自然災(zāi)害的保障經(jīng)濟(jì)效益顯著45為什么要建北斗一談到衛(wèi)星導(dǎo)航，作為普通人的你我，往往中國的北斗計(jì)劃按照三步走的總體規(guī)劃分步實(shí)施：第一步，1994年啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，2000年形成區(qū)域有源服務(wù)能力；第二步，2004年啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，2012年形成區(qū)域無源服務(wù)能力；第三步，2020年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球無源服務(wù)能力。46中國的北斗計(jì)劃按照三步走的總體規(guī)劃分步實(shí)施：14中國的北斗計(jì)劃發(fā)展路線圖47中國的北斗計(jì)劃發(fā)展路線圖15北斗的特點(diǎn)

最大的特點(diǎn)就是把導(dǎo)航和通信緊密結(jié)合起來，具有短報(bào)文功能，使用戶之間能夠相互交流。分步開通，與其他導(dǎo)航系統(tǒng)具有很好的兼容互操作性。首次集納多種軌道設(shè)計(jì)于一身，這樣的混合軌道能夠提供更多可見衛(wèi)星，支持更長的連續(xù)觀測時間和更高精度。

使用三頻信號來更好的消除高階電離層影響，提高定位精度，增強(qiáng)可靠性和抗干擾能力。48北斗的特點(diǎn)最大的特點(diǎn)就是把導(dǎo)航和通信緊密結(jié)合起來，具有短報(bào)四、北斗發(fā)展及其應(yīng)用北斗的發(fā)展歷程北斗的應(yīng)用49四、北斗發(fā)展及其應(yīng)用北斗的發(fā)展歷程17北斗的發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代末，我國開始積極探索適合我國國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)途徑和方案。1983年，航天專家陳芳允院士首次提出在中國利用兩顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域快速導(dǎo)航定位的設(shè)想。50北斗的發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代末，我國開始積極探北斗的發(fā)展歷程

1994年，我國啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)。2000年10月和12月，在西昌發(fā)射兩顆衛(wèi)星，2003年發(fā)射第三顆衛(wèi)星，建成區(qū)域有源衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，標(biāo)志著我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。51北斗的發(fā)展歷程1994年，我國啟動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)北斗的發(fā)展歷程

其實(shí)在北斗試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)的同時，我國已開始新一代北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的研制。2004年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)工程正式立項(xiàng)。2007年，我國北斗衛(wèi)星區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)第一顆中圓軌道衛(wèi)星發(fā)射成功，拉開了北斗區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)的序幕。

2003年09月，中國打算加入歐盟的伽利略定位系統(tǒng)計(jì)劃，并在接下來的幾年中投入了2.3億歐元的資金。中國與歐盟在2004年10月09日正式簽署伽利略計(jì)劃技術(shù)合作協(xié)議。因?yàn)槟承┰颍p方終止合作。中國推出北斗二代與伽利略定位系統(tǒng)在亞洲市場競爭。52北斗的發(fā)展歷程其實(shí)在北斗試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)的同時，我國北斗的發(fā)展歷程

從2004年到2012年，短短8年時間，我國完成了16星密集發(fā)射、快速組網(wǎng)提供服務(wù)的壯舉。中國以讓人難以置信的速度，全面完成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)建設(shè)，形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力。

截止到2016年3月30號，中國成功發(fā)射第22顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。53北斗的發(fā)展歷程從2004年到2012年，短短8年北斗的應(yīng)用當(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。個人位置服務(wù)54北斗的應(yīng)用當(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)航北斗的應(yīng)用北斗導(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(bào)、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。氣象應(yīng)用55北斗的應(yīng)用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國天氣分析和北斗的應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)升級與轉(zhuǎn)型。例如，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