北斗導航系統(tǒng)知識講座課件

北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng),歐洲在建的“伽利略”系統(tǒng),和中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座1四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng),歐洲在建的“伽利略”系統(tǒng),和中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球2“伽利略”系統(tǒng)格羅納斯系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)“伽利略”系統(tǒng)格羅納斯系統(tǒng)3美國GPS歐盟伽利略俄羅斯GLONASS中國北斗競相發(fā)展的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)美國GPS歐盟伽利略俄羅斯GLONASS中國北斗競相發(fā)展的全4美國GPS是世界上第一個成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，應用范圍極其廣泛。該系統(tǒng)由28顆地球同步衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面20000千米的6個軌道面上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網絡，每隔1~3秒向全球用戶播報信息，使地球上任何地方的用戶在任何時候均可以利用接收機同時接收到至少4顆衛(wèi)星的信號。接收機接到信號之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。美國GPS是世界上第一個成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導航5GPS功用

由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。GPS功用

由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的6GPS功用

GPS的主要用途：(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等；(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；(3)航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等GPS功用

7軍事應用：衛(wèi)星導航系統(tǒng)是現代軍事的“太空眼”，沒有它，巡航導彈、激光制導炸彈和戰(zhàn)略核導彈都將成為“瞎子”。軍事應用：衛(wèi)星導航系統(tǒng)是現代軍事的“太空眼”，沒有它，巡航導8美國的GPS系統(tǒng)相比，伽利略系統(tǒng)更先進，也更可靠。美國GPS向別國提供的衛(wèi)星信號，只能發(fā)現地面大約10米長的物體，而伽利略的衛(wèi)星則能發(fā)現1米長的目標。一位軍事專家形象地比喻說，GPS系統(tǒng)只能找到街道，而伽利略則可找到家門。美國的GPS系統(tǒng)相比，伽利略系統(tǒng)更先進，也更可靠。美國GPS9美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系統(tǒng)，這是世界上第一個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在相當長的一段時間內壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導航市場。GPS全球定位系統(tǒng)計劃自1973年至今，先后共發(fā)射了41顆衛(wèi)星，總共耗資190億美元。GPS原來是專門用于為洲際導彈導航的秘密軍事系統(tǒng)，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中首次得到實戰(zhàn)應用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。美國GPS系統(tǒng)美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系10長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號——也就是說，地球上任何一個目標的準確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個“大概”。在海灣戰(zhàn)爭時，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一度關閉對歐洲GPS服務。長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供11北斗初上

提起衛(wèi)星導航系統(tǒng)，很多人認為就是GPS。其實，GPS是美國“全球定位系統(tǒng)”(GlobalPositioningSystem)的簡稱。

據統(tǒng)計，GPS在我國導航市場上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領域，嚴重依賴GPS提供的精準時間。

北斗初上

提起衛(wèi)星導航系統(tǒng)，很多人認為就是G12北斗初上

限于國家的財力、技術能力和實際需求，北斗建設分“三步走”：先建立試驗系統(tǒng)，再實施區(qū)域服務，最后建立全球網絡。

2000年10月，試驗系統(tǒng)第一個衛(wèi)星被送入軌道。2003年5月，第三顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，這是一顆備份衛(wèi)星。

這三顆衛(wèi)星組成完整的試驗系統(tǒng)。至此中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

北斗初上

限于國家的財力、技術能力和實際需求，13北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)——世界第三套全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程總投資：100億元工程期限：1994年——2020年北京時間2012年10月25日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第16顆北斗導航衛(wèi)星送入太空。

北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是由中國自行研發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），是繼美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯（GLONASS）定位系統(tǒng)之后世界第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介14北斗導航系統(tǒng)知識講座課件15該系統(tǒng)分為“北斗一代”和“北斗二代”，分別由4顆（兩顆工作衛(wèi)星、兩顆備用衛(wèi)星）和35顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務，定位精度可達數十納秒(ns)的同步精度，其精度與GPS相當。中國在2000年至2007年先后發(fā)射了四顆“北斗一號”衛(wèi)星，這種區(qū)域性(中國境內)的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，正在為中國陸地交通、航海、森林防火等領域提供著良好服務。北斗導航系統(tǒng)知識講座課件16發(fā)展路線圖北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)按照三步走的總體規(guī)劃分步實施：第一步，1994年啟動北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)建設，2000年形成區(qū)域有源服務能力；第二步，2004年啟動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設，2012年形成區(qū)域無源服務能力；第三步，2020年北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)形成全球無源服務能力。發(fā)展路線圖北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)按照三步走的總體規(guī)劃分步實施17發(fā)展路線圖發(fā)展路線圖18北斗導航系統(tǒng)知識講座課件19建成試驗系統(tǒng)，實現從無到有2000年10月31日東經140度2000年12月21日東經80度2003年5月25日東經110.5度建成試驗系統(tǒng)，實現從無到有2000年10月31日2000年120星箭組批生產，啟動組網發(fā)射2007年4月14日MEO衛(wèi)星2009年4月15日GEO衛(wèi)星2010年1月17日GEO衛(wèi)星星箭組批生產，啟動組網發(fā)射2007年4月14日2009年4月21工程建設系統(tǒng)組成：空間段：由5顆GEO衛(wèi)星和30顆Non-GEO衛(wèi)星組成Non-GEO衛(wèi)星GEO衛(wèi)星星座工程建設系統(tǒng)組成：Non-GEO衛(wèi)星GEO衛(wèi)星星座22空間：北斗第二代導航衛(wèi)星網“北斗第二代導航衛(wèi)星網提供兩種服務方式：開放服務和授權服務。30顆非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中軌衛(wèi)星和3顆傾斜同步，27顆中軌衛(wèi)星分布在傾角為55度的三個軌道平面上，每個面上有9顆衛(wèi)星，軌道高度為21500公里。空間：北斗第二代導航衛(wèi)星網“北斗第二代導航衛(wèi)星網提供兩種服務23系統(tǒng)組成：地面段：由主控站、上行注入站和監(jiān)測站組成工程建設北斗系統(tǒng)地面段北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會視頻/listplay/zQAemzYi1cs/FJqQpJWJfqU.html系統(tǒng)組成：工程建設北斗系統(tǒng)地面段北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會視頻htt24用戶段由北斗用戶終端以及與其他GNSS兼容的終端組成。

北斗系統(tǒng)的用戶終端用戶段系統(tǒng)組成25用戶段由北斗用戶終端以及與其他GNSS兼容的終端25導航原理：雙星定位用戶提出申請服務項目并發(fā)送入站信號，經兩顆衛(wèi)星轉發(fā)到地面中心，地面中心接到此信號后，解調出用戶發(fā)送的信息，測量出用戶至兩顆衛(wèi)星的距離，對定位申請計算用戶的地理坐標，由于H顆衛(wèi)星的位置是已知的，分別為兩球的球心，另一球面是基本參數已確定的地球參考橢球面3球交會點為測量的用戶位置。

導航原理：雙星定位用戶提出申請服務項目并發(fā)送入站信號，經兩顆26北斗導航系統(tǒng)知識講座課件27一代“北斗”與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計算不是在衛(wèi)星上進行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息，并負責整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理。由于在定位時需要用戶終端向定位衛(wèi)星發(fā)送定位信號，由信號到達定位衛(wèi)星時間的差值計算用戶位置，所以被稱為“有源定位”。一代“北斗”與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計算不是在衛(wèi)星28工作原理北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的基本工作原理是“雙星定位”：以2顆在軌衛(wèi)星的已知坐標為圓心，各以測定的衛(wèi)星至用戶終端的距離為半徑，形成2個球面，用戶終端將位于這2個球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖，提供一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。用數學方法求解圓弧與地球表面的交點即可獲得用戶的位置。工作原理29第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是：第二代用戶機可免發(fā)上行信號，不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信表息，而是直接接收衛(wèi)星單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受限制，并可提高用戶位置隱蔽性。第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導航衛(wèi)星系統(tǒng)30其代價是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機使用穩(wěn)定度較低的石英鐘，其時鐘誤差作為未知數和用戶的三維未知位置參數一起由4個以上的衛(wèi)星測距方程來求解。這就要求用戶在每一時刻至少可見4顆以上幾何位置合適的衛(wèi)星進行測距，從而使得星座所需衛(wèi)星數量大大增多，系統(tǒng)投資將顯著增加。其代價是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機31四大系統(tǒng)，各有特色

俄羅斯格洛納斯（特點：抗干擾）由24顆衛(wèi)星組成，是由軍方負責研制和控制的軍民兩用導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。定位精度比GPS、伽利略低，但抗干擾能力很強。該系統(tǒng)由前蘇聯在1976年啟動。歐洲伽利略（特點：精準）是歐盟正在建造的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有“歐洲版GPS”之稱?？偣舶l(fā)射30顆衛(wèi)星，其中27顆為工作衛(wèi)星，3顆為候補衛(wèi)星。該系統(tǒng)有兩個地面控制中心中國北斗（特點：開放兼容）是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設目標是：建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)美國GPS（特點：成熟）是目前世界上應用最廣泛、技術最成熟的導航定位系統(tǒng)。GPS空間部分目前共有30顆導航衛(wèi)星。1994年，由24顆衛(wèi)星組成的導航“星座”部署完畢，標志著GPS正式建成四大系統(tǒng)，各有特色歐洲伽利略（特點：精準）是歐盟正在建造32四大系統(tǒng)區(qū)別GPS:勝在成熟伽利略勝在精準，格洛納斯勝在抗干擾能力強，中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)：優(yōu)勢則在于互動性。四大系統(tǒng)區(qū)別GPS:勝在成熟33驚喜?。?！北京北斗星通導航技術股份有限公司成功推出國內首顆５５納米北斗芯片以及地災監(jiān)測與駕考系統(tǒng)為代表的北斗新應用項目。中國北斗導航系統(tǒng)在產業(yè)應用領域正不斷通過自主創(chuàng)新迎來快速發(fā)展的新機遇。驚喜?。?！北京北斗星通導航技術股份有限公司成功推出國內首顆５34北斗系統(tǒng)四大功能短報文通信：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。精密授時：北斗系統(tǒng)具有精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。定位精度：水平精度100米(1σ)，設立標校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。系統(tǒng)容納的最大用戶數：每小時540000戶。北斗系統(tǒng)四大功能35汶川地震中投入使用的北斗一號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)手持機，發(fā)揮了重要作用。汶川地震中投入使用的北斗一號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)手持機，發(fā)揮了重36軍用新型北斗衛(wèi)星導航手持機軍用新型北斗衛(wèi)星導航手持機37陸地應用海洋應用航空應用航天應用大眾消費應用：衛(wèi)星導航應用增長情況

陸地應用海洋應用航空應用航天應用大眾消費應用：衛(wèi)星導航應用增382013年，莫斯科市所有公交車將裝備格洛納斯導航系統(tǒng)2013年，莫斯科市所有公交車將裝備格洛納斯導航系統(tǒng)39北斗導航系統(tǒng)知識講座課件40發(fā)揮系統(tǒng)特色，應用初見成效發(fā)揮系統(tǒng)特色，應用初見成效41北斗導航系統(tǒng)知識講座課件42當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導航裝置找到你要走的路線。你可以向當地服務提供商發(fā)送文字信息告知你的要求，如查詢最近的停車位、餐廳、旅館或其他你想去的任何地方，服務商會立即根據你所在的位置，幫你找到需要的信息。然后，將一張地圖發(fā)送到你的手機上，甚至還會為你提供酒店房間、餐廳或停車位預定等增值服務。當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導航接收芯片的43全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已在氣象領域得到廣泛應用，在其基礎上組建的地球大氣觀測系統(tǒng)是一種重要的觀測技術，可完成對大氣、海洋和空間環(huán)境的觀測，以及對環(huán)境中重要的風、云、電進行觀測。北斗導航衛(wèi)星氣象應用的開展，可以促進我國天氣分析和數值天氣預報、氣候變化監(jiān)測和預測，也可以提高空間天氣預警業(yè)務水平，提升我國氣象防災減災的能力。除此之外，北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應用對推動北斗導航衛(wèi)星創(chuàng)新應用和產業(yè)拓展也具有重要的影響。全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已在氣象領域得到廣泛應用，在其基礎上組建44衛(wèi)星導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)星導航接收機和數據發(fā)射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內自動轉發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。例如，指示車輛走暢通的道路，限制進入擁擠的道路，或通告司機前方擁堵的情況，建議走車輛較少的路線。如果車輛超速行駛而發(fā)生交通事故，則撞車時的速度、位置和時間信息均會被記錄在上，作為判斷是否違章的依據；如果車輛被盜或被搶，衛(wèi)星導航會很快發(fā)現并跟蹤其位置，使盜賊無處藏身。衛(wèi)星導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45海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導航最早應用的領域之一。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)星導航終端設備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發(fā)。海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導航最早應用46衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災等重大災害時，救援成功的關鍵在于及時了解災情并迅速到達救援地點。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除導航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛(wèi)星導航終端設備可及時報告所處位置和受災情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災時效，大大減少人民生命財產損失。衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。47精確的時間同步對于涉及國家經濟社會安全的諸多關鍵基礎設施至關重要，通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)的有效運行都依賴于高精度時間同步。在移動通信中需要精密授時以確保基站的同步運行，電力網為有效傳輸和分配電力，對時間和頻率提出了嚴格的要求。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的授時服務可有效應用于通信、電力和金融系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。精確的時間同步對于涉及國家經濟社會安全的諸多關鍵基礎設施至關48隨著衛(wèi)星導航技術的發(fā)展，使得農業(yè)生產方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉為精細管理成為可能，通過將衛(wèi)星導航和地理信息相結合并應用于農業(yè)生產，可有效提高農業(yè)產量、降低成本、保護環(huán)境。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位服務，可有效支持現代精細農業(yè)生產方式，充分利用農業(yè)資源，保護生態(tài)環(huán)境，產生顯著的經濟效益和環(huán)境效益。隨著衛(wèi)星導航技術的發(fā)展，使得農業(yè)生產方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉為49北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)廣泛運用為公車監(jiān)管提供新途徑

北斗系統(tǒng)在校車安全服務中應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)廣泛運用為公車監(jiān)管提供新途徑

北斗系統(tǒng)在校50北斗應用五大優(yōu)勢1.同時具備定位與通信功能，無需其他通信系統(tǒng)支持。

2.覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，24小時全天候服務，無通信盲區(qū)。3.特別適合集團用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及無依托地區(qū)數據采集用戶數據傳輸應用。4.獨特的中心節(jié)點式定位處理和指揮型用戶機設計，可同時解決“我在哪”和“你在哪”。5.自主系統(tǒng)，高強度加密設計，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關鍵部門應用。北斗應用五大優(yōu)勢51國產北斗海上搜索定位系統(tǒng)國產北斗海上搜索定位系統(tǒng)52全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)

目前，世界上只有少數幾個國家能夠自主研制生產衛(wèi)星導航系統(tǒng)。當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲在建的“伽利略”系統(tǒng)、和中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)

目前，世界上只有少數幾個國家能夠自主53美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系統(tǒng)，這是世界上第一個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在相當長的一段時間內壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導航市場。GPS全球定位系統(tǒng)計劃自1973年至今，先后共發(fā)射了41顆衛(wèi)星，總共耗資190億美元。GPS原來是專門用于為洲際導彈導航的秘密軍事系統(tǒng)，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中首次得到實戰(zhàn)應用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。美國GPS系統(tǒng)美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系54長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號——也就是說，地球上任何一個目標的準確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個“大概”。在海灣戰(zhàn)爭時，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一度關閉對歐洲GPS服務。長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供55從克林頓時代起，該系統(tǒng)開始應用在了民用方面。現運行的GPS系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成。美國利用GPS獲得了巨大的經濟利益，多年來在出售信號接收設備方面賺取了巨額利潤。以1986年為例，當時一臺一般精度的GPS定位儀價格5萬美元，高精度的則達到10萬美元?，F在價格雖然有所下降，但也可推算出20年來GPS“收獲頗豐”從克林頓時代起，該系統(tǒng)開始應用在了民用方面。現運行的GPS系56俄羅斯GLONASS（格洛納斯）系統(tǒng)“格洛納斯GLONASS”是俄語中“全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE”的縮寫。作用類似于美國的GPS、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)。最早開發(fā)于蘇聯時期，后由俄羅斯繼續(xù)該計劃。俄羅斯1993年開始獨自建立本國的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。1995年俄羅斯耗資30多億美元，完成了GLONASS導航衛(wèi)星星座的組網工作。它也由24顆衛(wèi)星組成，原理和方案都與GPS類似。俄羅斯GLONASS（格洛納斯）系統(tǒng)57歐洲“伽利略計劃”在上世紀90年代的局部戰(zhàn)爭中，美國的GPS出盡風頭。利用GPS系統(tǒng)提供定位的導彈或戰(zhàn)斗機可以對地面目標進行精確打擊，這給歐洲國家留下了深刻印象。為減少歐洲對美國軍事和技術的依賴，經過長達3年的論證，2002年3月，歐盟15國交通部長會議一致決定，啟動“伽利略”導航衛(wèi)星計劃。“伽利略”計劃的總投資預計為36億歐元，由分布在3個軌道上的30顆衛(wèi)星組成歐洲“伽利略計劃”58衛(wèi)星導航系統(tǒng)競爭比探月更激烈

全世界有4套衛(wèi)星導航系統(tǒng)

|歐盟不甘心讓美國走在前面

俄羅斯GLONASS系統(tǒng)發(fā)起挑戰(zhàn)

|爭奪“大蛋糕”

|世界“天軍”發(fā)展一瞥

中國探月工程追蹤

“嫦娥二號”發(fā)射正在籌備為三號進行關鍵試驗

衛(wèi)星導航系統(tǒng)競爭比探月更激烈

全世界有4套衛(wèi)星導航系統(tǒng)

59長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號——也就是說，地球上任何一個目標的準確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個“大概”。在海灣戰(zhàn)爭時，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一度關閉對歐洲GPS服務

中國要想不受治于人就必須自主發(fā)展自己的導航系統(tǒng)。

謝謝大家！長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定60謝謝！謝謝！61北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng),歐洲在建的“伽利略”系統(tǒng),和中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座北斗導航系統(tǒng)知識講座62四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng),歐洲在建的“伽利略”系統(tǒng),和中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。四大導航系統(tǒng)之一當前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球63“伽利略”系統(tǒng)格羅納斯系統(tǒng)

GPS系統(tǒng)“伽利略”系統(tǒng)格羅納斯系統(tǒng)64美國GPS歐盟伽利略俄羅斯GLONASS中國北斗競相發(fā)展的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)美國GPS歐盟伽利略俄羅斯GLONASS中國北斗競相發(fā)展的全65美國GPS是世界上第一個成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)，應用范圍極其廣泛。該系統(tǒng)由28顆地球同步衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面20000千米的6個軌道面上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網絡，每隔1~3秒向全球用戶播報信息，使地球上任何地方的用戶在任何時候均可以利用接收機同時接收到至少4顆衛(wèi)星的信號。接收機接到信號之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。美國GPS是世界上第一個成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導航66GPS功用

由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進的測量手段和新的生產力，已經融入了國民經濟建設、國防建設和社會發(fā)展的各個應用領域。GPS功用

由于GPS技術所具有的全天候、高精度和自動測量的67GPS功用

GPS的主要用途：(1)陸地應用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等；(2)海洋應用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；(3)航空航天應用，包括飛機導航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等GPS功用

68軍事應用：衛(wèi)星導航系統(tǒng)是現代軍事的“太空眼”，沒有它，巡航導彈、激光制導炸彈和戰(zhàn)略核導彈都將成為“瞎子”。軍事應用：衛(wèi)星導航系統(tǒng)是現代軍事的“太空眼”，沒有它，巡航導69美國的GPS系統(tǒng)相比，伽利略系統(tǒng)更先進，也更可靠。美國GPS向別國提供的衛(wèi)星信號，只能發(fā)現地面大約10米長的物體，而伽利略的衛(wèi)星則能發(fā)現1米長的目標。一位軍事專家形象地比喻說，GPS系統(tǒng)只能找到街道，而伽利略則可找到家門。美國的GPS系統(tǒng)相比，伽利略系統(tǒng)更先進，也更可靠。美國GPS70美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系統(tǒng)，這是世界上第一個全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在相當長的一段時間內壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導航市場。GPS全球定位系統(tǒng)計劃自1973年至今，先后共發(fā)射了41顆衛(wèi)星，總共耗資190億美元。GPS原來是專門用于為洲際導彈導航的秘密軍事系統(tǒng)，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中首次得到實戰(zhàn)應用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。美國GPS系統(tǒng)美國GPS長期壟斷美國國防部從1973年開始實施的GPS系71長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號——也就是說，地球上任何一個目標的準確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個“大概”。在海灣戰(zhàn)爭時，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一度關閉對歐洲GPS服務。長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供72北斗初上

提起衛(wèi)星導航系統(tǒng)，很多人認為就是GPS。其實，GPS是美國“全球定位系統(tǒng)”(GlobalPositioningSystem)的簡稱。

據統(tǒng)計，GPS在我國導航市場上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領域，嚴重依賴GPS提供的精準時間。

北斗初上

提起衛(wèi)星導航系統(tǒng)，很多人認為就是G73北斗初上

限于國家的財力、技術能力和實際需求，北斗建設分“三步走”：先建立試驗系統(tǒng)，再實施區(qū)域服務，最后建立全球網絡。

2000年10月，試驗系統(tǒng)第一個衛(wèi)星被送入軌道。2003年5月，第三顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，這是一顆備份衛(wèi)星。

這三顆衛(wèi)星組成完整的試驗系統(tǒng)。至此中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。

北斗初上

限于國家的財力、技術能力和實際需求，74北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)——世界第三套全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程總投資：100億元工程期限：1994年——2020年北京時間2012年10月25日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第16顆北斗導航衛(wèi)星送入太空。

北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是由中國自行研發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），是繼美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯（GLONASS）定位系統(tǒng)之后世界第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介75北斗導航系統(tǒng)知識講座課件76該系統(tǒng)分為“北斗一代”和“北斗二代”，分別由4顆（兩顆工作衛(wèi)星、兩顆備用衛(wèi)星）和35顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務，定位精度可達數十納秒(ns)的同步精度，其精度與GPS相當。中國在2000年至2007年先后發(fā)射了四顆“北斗一號”衛(wèi)星，這種區(qū)域性(中國境內)的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，正在為中國陸地交通、航海、森林防火等領域提供著良好服務。北斗導航系統(tǒng)知識講座課件77發(fā)展路線圖北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)按照三步走的總體規(guī)劃分步實施：第一步，1994年啟動北斗衛(wèi)星導航試驗系統(tǒng)建設，2000年形成區(qū)域有源服務能力；第二步，2004年啟動北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設，2012年形成區(qū)域無源服務能力；第三步，2020年北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)形成全球無源服務能力。發(fā)展路線圖北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)按照三步走的總體規(guī)劃分步實施78發(fā)展路線圖發(fā)展路線圖79北斗導航系統(tǒng)知識講座課件80建成試驗系統(tǒng)，實現從無到有2000年10月31日東經140度2000年12月21日東經80度2003年5月25日東經110.5度建成試驗系統(tǒng)，實現從無到有2000年10月31日2000年181星箭組批生產，啟動組網發(fā)射2007年4月14日MEO衛(wèi)星2009年4月15日GEO衛(wèi)星2010年1月17日GEO衛(wèi)星星箭組批生產，啟動組網發(fā)射2007年4月14日2009年4月82工程建設系統(tǒng)組成：空間段：由5顆GEO衛(wèi)星和30顆Non-GEO衛(wèi)星組成Non-GEO衛(wèi)星GEO衛(wèi)星星座工程建設系統(tǒng)組成：Non-GEO衛(wèi)星GEO衛(wèi)星星座83空間：北斗第二代導航衛(wèi)星網“北斗第二代導航衛(wèi)星網提供兩種服務方式：開放服務和授權服務。30顆非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中軌衛(wèi)星和3顆傾斜同步，27顆中軌衛(wèi)星分布在傾角為55度的三個軌道平面上，每個面上有9顆衛(wèi)星，軌道高度為21500公里。空間：北斗第二代導航衛(wèi)星網“北斗第二代導航衛(wèi)星網提供兩種服務84系統(tǒng)組成：地面段：由主控站、上行注入站和監(jiān)測站組成工程建設北斗系統(tǒng)地面段北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會視頻/listplay/zQAemzYi1cs/FJqQpJWJfqU.html系統(tǒng)組成：工程建設北斗系統(tǒng)地面段北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會視頻htt85用戶段由北斗用戶終端以及與其他GNSS兼容的終端組成。

北斗系統(tǒng)的用戶終端用戶段系統(tǒng)組成86用戶段由北斗用戶終端以及與其他GNSS兼容的終端86導航原理：雙星定位用戶提出申請服務項目并發(fā)送入站信號，經兩顆衛(wèi)星轉發(fā)到地面中心，地面中心接到此信號后，解調出用戶發(fā)送的信息，測量出用戶至兩顆衛(wèi)星的距離，對定位申請計算用戶的地理坐標，由于H顆衛(wèi)星的位置是已知的，分別為兩球的球心，另一球面是基本參數已確定的地球參考橢球面3球交會點為測量的用戶位置。

導航原理：雙星定位用戶提出申請服務項目并發(fā)送入站信號，經兩顆87北斗導航系統(tǒng)知識講座課件88一代“北斗”與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計算不是在衛(wèi)星上進行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息，并負責整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理。由于在定位時需要用戶終端向定位衛(wèi)星發(fā)送定位信號，由信號到達定位衛(wèi)星時間的差值計算用戶位置，所以被稱為“有源定位”。一代“北斗”與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計算不是在衛(wèi)星89工作原理北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的基本工作原理是“雙星定位”：以2顆在軌衛(wèi)星的已知坐標為圓心，各以測定的衛(wèi)星至用戶終端的距離為半徑，形成2個球面，用戶終端將位于這2個球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖，提供一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。用數學方法求解圓弧與地球表面的交點即可獲得用戶的位置。工作原理90第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是：第二代用戶機可免發(fā)上行信號，不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信表息，而是直接接收衛(wèi)星單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受限制，并可提高用戶位置隱蔽性。第二代導航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導航衛(wèi)星系統(tǒng)91其代價是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機使用穩(wěn)定度較低的石英鐘，其時鐘誤差作為未知數和用戶的三維未知位置參數一起由4個以上的衛(wèi)星測距方程來求解。這就要求用戶在每一時刻至少可見4顆以上幾何位置合適的衛(wèi)星進行測距，從而使得星座所需衛(wèi)星數量大大增多，系統(tǒng)投資將顯著增加。其代價是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機92四大系統(tǒng)，各有特色

俄羅斯格洛納斯（特點：抗干擾）由24顆衛(wèi)星組成，是由軍方負責研制和控制的軍民兩用導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。定位精度比GPS、伽利略低，但抗干擾能力很強。該系統(tǒng)由前蘇聯在1976年啟動。歐洲伽利略（特點：精準）是歐盟正在建造的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有“歐洲版GPS”之稱?？偣舶l(fā)射30顆衛(wèi)星，其中27顆為工作衛(wèi)星，3顆為候補衛(wèi)星。該系統(tǒng)有兩個地面控制中心中國北斗（特點：開放兼容）是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設目標是：建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)美國GPS（特點：成熟）是目前世界上應用最廣泛、技術最成熟的導航定位系統(tǒng)。GPS空間部分目前共有30顆導航衛(wèi)星。1994年，由24顆衛(wèi)星組成的導航“星座”部署完畢，標志著GPS正式建成四大系統(tǒng)，各有特色歐洲伽利略（特點：精準）是歐盟正在建造93四大系統(tǒng)區(qū)別GPS:勝在成熟伽利略勝在精準，格洛納斯勝在抗干擾能力強，中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)：優(yōu)勢則在于互動性。四大系統(tǒng)區(qū)別GPS:勝在成熟94驚喜?。?！北京北斗星通導航技術股份有限公司成功推出國內首顆５５納米北斗芯片以及地災監(jiān)測與駕考系統(tǒng)為代表的北斗新應用項目。中國北斗導航系統(tǒng)在產業(yè)應用領域正不斷通過自主創(chuàng)新迎來快速發(fā)展的新機遇。驚喜?。?！北京北斗星通導航技術股份有限公司成功推出國內首顆５95北斗系統(tǒng)四大功能短報文通信：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。精密授時：北斗系統(tǒng)具有精密授時功能，可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。定位精度：水平精度100米(1σ)，設立標校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。系統(tǒng)容納的最大用戶數：每小時540000戶。北斗系統(tǒng)四大功能96汶川地震中投入使用的北斗一號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)手持機，發(fā)揮了重要作用。汶川地震中投入使用的北斗一號衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)手持機，發(fā)揮了重97軍用新型北斗衛(wèi)星導航手持機軍用新型北斗衛(wèi)星導航手持機98陸地應用海洋應用航空應用航天應用大眾消費應用：衛(wèi)星導航應用增長情況

陸地應用海洋應用航空應用航天應用大眾消費應用：衛(wèi)星導航應用增992013年，莫斯科市所有公交車將裝備格洛納斯導航系統(tǒng)2013年，莫斯科市所有公交車將裝備格洛納斯導航系統(tǒng)100北斗導航系統(tǒng)知識講座課件101發(fā)揮系統(tǒng)特色，應用初見成效發(fā)揮系統(tǒng)特色，應用初見成效102北斗導航系統(tǒng)知識講座課件103當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導航裝置找到你要走的路線。你可以向當地服務提供商發(fā)送文字信息告知你的要求，如查詢最近的停車位、餐廳、旅館或其他你想去的任何地方，服務商會立即根據你所在的位置，幫你找到需要的信息。然后，將一張地圖發(fā)送到你的手機上，甚至還會為你提供酒店房間、餐廳或停車位預定等增值服務。當你進入不熟悉的地方時，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導航接收芯片的104全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已在氣象領域得到廣泛應用，在其基礎上組建的地球大氣觀測系統(tǒng)是一種重要的觀測技術，可完成對大氣、海洋和空間環(huán)境的觀測，以及對環(huán)境中重要的風、云、電進行觀測。北斗導航衛(wèi)星氣象應用的開展，可以促進我國天氣分析和數值天氣預報、氣候變化監(jiān)測和預測，也可以提高空間天氣預警業(yè)務水平，提升我國氣象防災減災的能力。除此之外，北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應用對推動北斗導航衛(wèi)星創(chuàng)新應用和產業(yè)拓展也具有重要的影響。全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)已在氣象領域得到廣泛應用，在其基礎上組建105衛(wèi)星導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)星導航接收機和數據發(fā)射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內自動轉發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。例如，指示車輛走暢通的道路，限制進入擁擠的道路，或通告司機前方擁堵的情況，建議走車輛較少的路線。如果車輛超速行駛而發(fā)生交通事故，則撞車時的速度、位置和時間信息均會被記錄在上，作為判斷是否違章的依據；如果車輛被盜或被搶，衛(wèi)星導航會很快發(fā)現并跟蹤其位置，使盜賊無處藏身。衛(wèi)星導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106海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導航最早應用的領域之一。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)星導航終端設備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發(fā)。海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛(wèi)星導航最早應用107衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災等重大災害時，救援成功的關鍵在于及時了解災情并迅速到達救援地點。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除導航定位外，還具備短報文通信功能，通過衛(wèi)星導航終端設備可及時報告所處位置和受災情況，有效縮短救援搜尋時間，提高搶險救災時效，大大減少人民生命財產損失。衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。108精確的時間同步對于涉及國家經濟社會安全的諸多關鍵基礎設施至關重要，通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)的有效運行都依賴于高精度時間同步。在移動通信中需要精密授時以確?；镜耐竭\行，電力網為有效傳輸和分配電力，對時間和頻率提出了嚴格的要求。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的授時服務可有效應用于通信、電力和金融系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。精確的時間同步對于涉及國家經濟社會安全的諸多關鍵基礎設施至關109隨著衛(wèi)星導航技術的發(fā)展，使得農業(yè)生產方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉為精細管理成為可能，通過將衛(wèi)星導航和地理信息相結合并應用于農業(yè)生產，可有效提高農業(yè)產量、降低成本、保護環(huán)境。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定位服務，可有效支持現代精細農業(yè)生產方式，充分利用農業(yè)資源，保護生態(tài)環(huán)境，產生顯著的經濟效益和環(huán)境效益。隨著衛(wèi)星導航技術的發(fā)展，使得農業(yè)生產方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉為110北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)廣泛運用為公車監(jiān)管提供新途徑

北斗系統(tǒng)在校車安全服務中應用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)廣泛運用為公車監(jiān)管提供新途徑

北斗系統(tǒng)在校111北斗應用五大優(yōu)勢1.同時具備定位與通信功能，無需其他通信系統(tǒng)支持。

2.覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，24小時全天候服務，無通信盲區(qū)。3.特別適合集團用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及無依托地區(qū)數據采集用戶數據傳輸應用。4.獨特的中