3-北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式BD410001-2015

3-北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式BD410001-2015
3-北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式BD410001-2015

BD 410001-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机

数据自主交换格式 BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver indepedent exchange format

2015-11-01 实施

2015-10-19 发布

BD 410001-2015

目 次

前 言 ................................................................................ V 引 言 .............................................................................. VII 1范围 (1)

2规范性引用文件 (1)

3术语、定义和缩略语 (1)

3.1 术语和定义 (1)

3.2 缩略语 (2)

4总则 (2)

4.1 GNSS接收机数据自主交换格式文件 (2)

4.1.1 文件类型 (2)

4.1.2 文件结构 (2)

4.1.3 文件格式 (3)

4.1.4 文件名称 (3)

4.1.5 卫星系统及编号 (4)

4.1.6 时间系统标识符 (4)

4.2 文件头部分 (5)

4.2.1 基本格式 (5)

4.2.2 头记录标识 (5)

4.2.3 头记录的排列顺序 (5)

4.2.4 头记录信息未知项的处理 (5)

4.2.5 头部分的读取 (5)

4.2.6 时间系统 (5)

5GNSS观测数据文件 (6)

5.1 观测量 (6)

5.1.1 观测时刻 (6)

5.1.2 伪距 (6)

5.1.3 载波相位 (7)

5.1.4 多普勒变化值 (7)

5.1.5 其他观测量 (7)

5.2 基础观测量的修正 (7)

5.2.1 伪距观测值的系统时间差修正 (7)

5.2.2 接收机钟差修正 (9)

5.3 GNSS观测数据文件的头部分 (9)

BD 410001-2015

5.3.1 组成 (9)

5.3.2 文件生成时间 (10)

5.3.3 观测值代码 (10)

5.3.4 特殊观测值代码 (13)

5.3.5 观测值代码与观测值记录的对应 (14)

5.3.6 测站点类型 (14)

5.3.7 比例因子 (15)

5.3.8 运动物体上的数据记录 (15)

5.3.9 码间偏差的修正 (15)

5.3.10 天线相位中心偏差修正 (15)

5.3.11 GNSS观测数据文件的头部分格式 (15)

5.4 GNSS观测数据文件的数据部分 (20)

5.4.1 观测数据的记录规则 (21)

5.4.2 信号强度 (23)

5.4.3 半波长观测数据,半周模糊度的记录 (23)

5.4.4 GNSS观测数据文件数据部分的格式 (23)

6GNSS导航数据文件 (25)

6.1 GNSS导航数据文件的头部分 (25)

6.2 GNSS导航数据文件的数据部分 (26)

6.2.1 概述 (26)

6.2.2 常用参数 (27)

6.2.3 GNSS导航数据文件——GPS数据 (27)

6.2.4 GNSS导航数据文件——GLONASS数据 (29)

6.2.5 GNSS导航数据文件——Galileo数据 (29)

6.2.6 GNSS导航数据文件——BDS数据 (31)

6.2.7 GNSS导航数据文件——QZSS数据 (32)

6.2.8 GNSS导航数据文件——SBAS数据 (34)

7气象数据文件 (34)

7.1 概述 (34)

7.2 气象数据文件的头部分 (34)

7.3 气象数据文件的数据部分 (36)

附录 A (37)

(资料性附录) (37)

A.1GNSS观测数据文件示例 (37)

A.2GNSS导航数据文件示例 (39)

A.2.1 GPS导航数据文件示例 (39)

A.2.2 GLONASS导航数据文件示例 (40)

A.2.3 Galileo导航数据文件示例 (41)

A.2.4 BDS导航数据文件示例 (41)

A.2.5 QZSS导航数据文件示例 (43)

A.2.6 SBAS 导航数据文件示例 (44)

A.3气象数据文件示例 (44)

前言

为适应我国卫星导航发展对标准的需要,全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定北斗专项标准,推荐有关方面参考采用。

本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出。

本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口。

本标准起草单位:北京安华北斗信息技术有限公司、中国卫星导航工程中心、清华大学、 武汉大学、中国航天标准化研究所。

本标准主要起草人:李冬航、郝洪河、董力伟、陈洪卿、姬晨、刘向征、吴海玲、李作虎、崔晓伟、刘晖、陈海龙、康登榜。

引言

随着卫星导航技术的发展,全球卫星导航系统(GNSS)服务性能不断改善,GNSS接收机的应用范围也越来越广。为了实现不同接收机之间数据的自主交换和联合处理,国际大地测量协会(International Association of Geodesy,IAG)制定了接收机数据自主交换格式(RINEX)标准,该标准规定的数据交换格式具有通用性和灵活性等特点,因此得到了广泛的应用。

本标准是根据我国卫星导航应用的实际需求,在编制中对部分语句或字段进行了扩充,以支持北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite system,BDS)。本标准兼容RINEX V3.02版本,可适用于各种GNSS兼容接收机,使所采集的数据能够进行统一管理和联合处理,从而提高仪器使用效率和数据的利用率。

BD 410001-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式

1 范围

本标准规定了全球卫星导航系统(GNSS)接收机观测数据、导航数据和气象数据的自主交换格式。

本标准适用于BDS、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS和SBAS卫星导航接收机或多系统兼容接收机数据的交换和统一处理。

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 19391-2003 全球定位系统(GPS)术语及定义

BD 110001-2015 北斗卫星导航术语

ISO 3166-1 国家及下属地区名称代码 第1部分:国家代码(Codes for the representation of names of countries and their subdivisions – Part 1: Contriy codes)

3 术语、定义和缩略语

3.1 术语和定义

GB/T 19391-2003 及BD 110001-2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1

伪距 pseudorange

接收机通过测量本机(帧信号)时间与其接收的卫星发播帧信号时间之间的时间差所获得的距离观测量,包含两者之间的几何距离和钟差等。

3.1.2

多普勒观测值 doppler observation

卫星发射的信号由于卫星与接收机之间的相对运动导致接收频率变化的观测值。

3.1.3

观测时刻 observation time

接收机接收到卫星发射的信号,并能够观测到伪距和卫星载波相位的时刻。

3.1.4

北斗时 BeiDou Time(BDT)

BDS建立和保持的时间基准,采用国际单位制秒的无闰秒连续时间。北斗时的起始历元是UTC 2006年1月1日的00:00:00,通过UTC(NTSC)与UTC建立联系。北斗时使用周计数和周内秒表示。

3.1.5

载波相位观测值 carrier phase observation

由GNSS接收机锁定载波信号后测得的GNSS信号载波的累积相位。

BD 410001-2015

3.1.6

码间偏差 difference code Bias(DCB)

由于设备延迟造成的同一时刻不同频率或同一频率上不同伪码观测量之间的时间偏差。 3.2 缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AODC——age of data clock,时钟数据龄期;

AODE——age of data ephemeris,星历数据龄期;

ARP——antenna reference point,天线参考点;

ASCII——American standard code for information interchange,美国信息交换标准码;

BDS——BeiDou navigation satellite system,北斗卫星导航系统;

CGCS2000——China geodetic coordinate system 2000,2000中国大地坐标系;

GEO——geosynchronous earth orbit,地球同步轨道;

GNSS——global navigation satellite system,全球卫星导航系统;

GPS——global positioning system,全球定位系统;

IGS——international GNSS service,国际GNSS服务组织;

IODC——issue of data clock,时钟数据期号;

IODE——issue of data ephemeris,星历数据期号;

IODN——issue of data navigation,导航数据期号;

PRN——pseudo-random noise,伪随机噪声;

QZSS——Quasi-Zenith satellite system,准天顶系统;

SBAS——satellite-based augmentation system,星基增强系统;

TOC——time of clock,卫星钟(参考)时刻(时间);

TOE——time of ephemeris,星历(参考)时刻(时间);

URA——user range accuracy,用户测距(离)精度;

UTC——coordinated universal time,协调世界时。

4 总则

4.1 GNSS接收机数据自主交换格式文件

4.1.1 文件类型

GNSS接收机数据自主交换格式文件是纯ASCII码文本文件,主要包括3种文件类型:

a)GNSS观测数据文件(包括单一系统和多系统组合的观测数据文件);

b)GNSS导航数据文件(包括单一系统和多系统组合的导航数据文件);

c)气象数据文件。

4.1.2 文件结构

BD 410001-2015

每一种GNSS接收机数据自主交换格式文件都由“头”部分和“数据”部分组成:头部分是对文件和数据记录的说明,数据部分用于记录数据。GNSS接收机数据自主交换格式文件示例参见附录A。

单个观测数据文件和单个气象数据文件一般只包含单个测站点的单个观测时段的数据。在快速静态或动态应用中也允许包含多个流动站多个时段的观测数据。

4.1.3 文件格式

GNSS接收机数据自主交换格式文件,每行的格式以oZa.b表示,其中:

a)o表示同一类型及格式的数据总个数,若缺省则表示仅1个数据;若为“m”则表示任意个数据;

b)Z表示数据类型:

——X:任意占位字符(空格或用于补充说明的非有效字符);

——A:有效字符;

——F:浮点型数字;

——I:整数型数字;

——D:采用符号D、d或E、e表示的浮点型数字。

c) a.b可选,其中:

——a:数据位数的总长度(包括小数点、指数部分在内的所有有效位数);

——b:小数部分长度(小数点后的有效位数)。

4.1.4 文件名称

GNSS接收机数据自主交换格式文件名采用以下格式:

Name_S_Start Time_Period_Obs.Freq_Content_https://www.360docs.net/doc/022648077.html,pression

每项内容的字符长度是固定的,用“_”分隔,最后两项“Format”和“Compression”之间用“.”分隔。数据长度不足时,用0填充。

其中:

a)Name:地点或测站点名称、测量时刻或记录编号、接收机编号和国家代码(9个字符),格式为XXXXMRCCC,其中,XXXX表示测站点名称,M表示时刻或者记录编号(0-9),R表示接收机

编号(0-9),CCC表示ISO国家代码;示例:ALGO00CAN;文件名最多支持同一站点的10个时

刻以及同一时刻的10个接收机,国家代码采用ISO 3166-1 alpha-3;

b)S:数据来源(1个字符),其中,R表示来自接收机,S表示来自数据流(RTCM或其他),U表示未知;

c)Start Time:格式为YYYYDDDHHMM(11个字符),其中,YYYY表示4位数的年,DDD表示年内天计数,HHMM表示测量开始时刻——时、分;示例:20121501200;

d)Period:文件(记录)周期(3个字符),格式为DDU,DD表示文件周期,U表示周期的单位;

示例:15M=15分钟,01D=1天,01Y-1年,00U=未知;

BD 410001-2015

e)Obs.Freq:观测频度,即用周期表示的观测频度(3个字符),仅用于观测数据文件,导航文件不需要此项,格式为DDU,DD表示周期长度,U表示周期的单位;示例:XXS=XX秒,XXM=XX

分钟,XXD=XX天,XXU=XX(单位未知);

f)Content:内容类型(2个字符),格式为DD;GO=GPS Obs.,RO=GLONASS Obs.,EO=Galileo Obs.,JO=QZSS Obs.,CO=BDS Obs.,SO=SBAS Obs.,MO=Mixed Obs.,GN=Nav.GPS,RN=Glonass Nav.,EN=Galileo Nav.,JN=QZSS Nav.,CN=BDS Nav.,SN=SBAS Nav.,MN=MixedNav. 所有GNSS

星座,MM=气象观测;

g)Format:文件格式(3个字符),用FFF表示;RINEX=rnx(RNX);

h)Compression:压缩方式(2-3个字符),可不填写。

4.1.5 卫星系统及编号

GNSS接收机数据自主交换格式文件中的卫星系统及编号用snn表示,具体定义如下:

a)s是卫星系统标识符,如:

—— C:BDS;

—— E:Galileo;

—— G:GPS;

—— J: QZSS;

—— R:GLONASS;

—— S:SBAS。

b)nn代表卫星编号:

—— 对于GPS,Galileo,BDS系统卫星,nn为PRN号;

—— 对于GLONASS系统卫星,nn为星位号;

—— 对于SBAS系统地球同步轨道卫星和QZSS(L1-SAIF),nn为PRN号对100取模后的数值(例如卫星PRN120表示为S20);

—— 对于QZSS系统卫星,nn为PRN号对192取模后的数值。

4.1.6 时间系统标识符

GNSS接收机数据自主交换格式文件中采用三位有效字符的时间系统标识符来标明文件所采用的

时间系统,定义如下:

a)BDT:北斗时间;

b)GPS:GPS时间;

c)GLO:GLONASS UTC时间;

d)GAL:Galileo时间;

e)QZS:QZSS时间。

BD 410001-2015

对于GPS单系统文件,时间系统标识符缺省为GPS;GLONASS单系统文件缺省为GLO;Galileo单系统文件缺省为GAL;BDS单系统文件缺省为BDT;QZSS单系统文件缺省为QZS。

4.2 文件头部分

4.2.1 基本格式

GNSS接收机数据自主交换格式文件的头部分的每一行为一条头记录。每条头记录长度不超过80

个ASCII码字符(列),其中,1~60列为头记录的信息部分,61~80列为头记录标识。具体示例参见附录A。

4.2.2 头记录标识

头记录标识具有统一规定的格式,是对该行第1~60列信息部分内容的说明。

4.2.3 头记录的排列顺序

除以下要求外,其他头记录的顺序可以自由排列,参见附录A示例:

a)“RINEX VERSION/TYPE”在文件中应是第一条头记录;

b)头记录“SYS/#/OBS TYPES”应先于 “SYS/DCBS APPLIED”和“SYS/SCALE FACTOR” 头记录;

c)头记录“# OF SATELLITES”(如果存在)后应含有“PRN/# OF OBS” 头记录;

d)“END OF HEADER”是最后一条头记录。

4.2.4 头记录信息未知项的处理

在GNSS接收机数据自主交换格式文件生成时,头记录信息部分的未知项可以被置零或空缺,或是将整条头记录缺省。在获取到该条头记录或该项的值以前,读取GNSS接收机数据自主交换格式文件的程序可将缺省的头记录或缺失项置零或置空。

4.2.5 头部分的读取

读取GNSS接收机数据自主交换格式文件的程序应首先检查该文件的格式版本号,再依照该版本格式的定义对头部分进行读取处理。如果发现该文件版本不能处理,或文件头部分中出现该版本格式未定义的头记录内容时,程序应能够提供报告。

4.2.6 时间系统

在单一系统(BDS、GPS,GLONASS,Galileo、QZSS或SBAS)的观测数据文件中,头记录“TIME OF FIRST OBS”和“TIME OF LAST OBS”(如果存在)可以包含时间系统标识符;而在GPS/GLONASS/Galileo/ BDS/QZSS多系统组合的观测数据文件中,这两条头记录则必须包含时间系统标识符,用以确定文件中所有标记的时间(或时间参数)所采用的时间系统。

如果忽略时间系统间的微小偏差,在RINEX文件中GLO可与UTC取值一致,而UTC与GPS、GAL、BDT、QZS之间的关系可用公式(1)~公式(4)表示。

UTC=GPS-Δt LS-GPS (1)

UTC=GAL-Δt LS-GAL (2)

UTC=BDS-Δt LS-BDT (3)

BD 410001-2015

UTC=QZS-Δt LS-QZS (4)

式中:

BDS——北斗卫星钟面时刻;

Δt LS-GPS ——GPS 导航电文给出的GPS 时间与UTC 的闰秒改正数; Δt LS-GAL ——Galileo 导航电文给出的GAL 时间与UTC 的闰秒改正数; Δt LS-BDT ——BDS 导航电文给出的BDT 时间与UTC 的闰秒改正数; Δt LS-QZS ——QZSS 导航电文给出的QZS 时间与UTC 的闰秒改正数。

GNSS接收机数据自主交换格式文件的头部分可以包含一条头记录“LEAP SECONDS”,用于记录该导航系统当前的闰秒改正值。

注1:不同文件中的闰秒记录会因系统不同而有所不同,如由GPS历书发布的是自1980年1月6日以来的UTC闰秒数,

而由BDS历书发布的则是自2006年1月1日以来的UTC闰秒数。

对于Galileo时间、GLONASS时间、QZSS时间、BDT、UTC(SU)、UTC(USNO)、UTC(NTSC)和GPS时间之间的微小偏差(模1s后的小数秒数值),应在后处理过程中处理。

注2:UTC(SU)为俄罗斯产生和保持的协调世界时,UTC(USNO)为美国海军天文台产生和保持的协调世界时,UTC

(NTSC)为中国科学院国家授时中心产生和保持的协调世界时。Galileo 时间直接溯源到巴黎的UTC (BIPM)。 注3: GNSS兼容接收机记录数据时,可独立采用任何一种时间系统,如需其他系统时间可依据以上公式通过UTC进

行相应转换。例如,观测时刻采用BDT时,转换为GPS时间的时刻可以简单计算为T GPS =T BDT +14s。

5 GNSS 观测数据文件 5.1 观测量 5.1.1 观测时刻

观测时刻是GNSS观测数据文件中的基础观测量之一。在GNSS观测数据文件的数据部分,观测时刻应记录在每一组观测数据之前。 5.1.2 伪距

伪距是GNSS观测数据文件中的基础观测量之一。伪距观测值源于接收机接收时间与卫星发射时间之间的时间差。伪距中包含了由接收机钟差和卫星钟差以及其他偏差(如大气延迟、时间系统之间的差)所导致的距离误差,伪距与几何距离的关系如公式(5)所示。

()R s PR S c dT dT t =+×?+Δ (5)

式中:

PR ——伪距,单位为米(m);

S ——几何距离,单位为米(m);

c ——光速,单位为米每秒(m/s);

R

dT ——接收机钟差,单位为秒(s);

s dT ——卫星钟差,单位为秒(s);

BD 410001-2015

t Δ——其他偏差,单位为秒(s);当接收机和卫星采用不同的系统时间时,t Δ包含系统时间

差(该情况下的伪距修正参见5.2.1)。

5.1.3 载波相位

载波相位也是GNSS观测数据文件中的基础观测量之一。GNSS观测数据文件中记录的相位观测量应以整周为单位记录(记录值可以包含小数部分)。平方型接收机(仅适用于GPS)观测的载波相位半周数也应转换为整周数记录,并且用相应的观测值代码(见5.3.3)进行标识。

相位观测值的变化与卫星到测站间的几何距离变化方向相同,与多普勒观测值符号相反。历元间的相位观测值记录应包含整周部分。

因外部效应如大气折射、卫星钟差等导致的相位变化,其观测值不做修正。

在对同一卫星系统同频观测情况下,由于接收机的信号通道不同会导致(测量)相位的差异。为确保观测相位的一致性,可以对相位观测值进行(通道)修正。

如果接收机或转换软件使用实时获取的接收机钟差dT(r)进行观测量校正,则必须对相位、伪距、历元三个观测量进行同步修正。如下:

Time (corr) =Time(r) -dT(r) PR (corr) =PR (r) -dT(r)*c phase (corr)

=

phase (r)

-dT(r)*freq

5.1.4 多普勒变化值

多普勒变化值可作为附加观测量记录在GNSS观测数据文件中。接近卫星时为正,远离卫星时为负。 5.1.5 其他观测量

某些接收机还可能生成电离层延迟等伪观测量,也可记录在观测数据文件中。

电离层延迟采用相位延迟量(以整周为单位)进行记录,且对于每一颗卫星仅记录一个观测值。如GNSS观测数据文件中包含电离层延迟,则应利用该数据对相位及伪距的原始观测值进行修正。 5.2 基础观测量的修正

5.2.1 伪距观测值的系统时间差修正

对于GPS/GLONASS/Galileo/BDS/QZSS接收机,各系统卫星的原始伪距观测值一般都是基于同一接收机时钟得到的,当接收机和所接收的卫星信号采用不同时间系统时,这种情况会导致观测值偏差,具体情况及其修正方法如下:

a) 如果接收机时钟采用的是GPS 或GAL 时间,则原始的GLONASS 伪距观测值与实际值之间,将

存在由GPS/GAL 时间和GLONASS 时间之间的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(6)进行修正,以使观测数据文件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

GR GLO GLO PR PR c t ′=?×Δ………………………………(6) 式中:

BD 410001-2015

GLO

PR ′——修正后的GLONASS伪距观测值,单位为米(m); GLO PR ——原始的GLONAS伪距观测值,单位为米(m);

c ——光速,单位为米每秒(m/s);

LS

GR t Δ——GPS/GAL时间与GLONASS时间之间的整秒差, 单位为秒(s)。 b) 如果接收机时钟采用的是GLONASS 时间,则原始的GPS 伪距观测值和Galileo 伪距观测值与

实际值之间,将存在由GPS/GAL 时间和GLONASS 时间之间的负的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(7)进行修正,以使观测数据文件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

GR GPS GPS PR PR c t ′=+×Δ………………………………(7) 式中:

GPS

PR ′——修正后的GPS伪距观测值,单位为米(m); GPS PR ——原始的GPS伪距观测值,单位为米(m);

c ——光速,单位为米每秒(m/s);

LS

GR t Δ——GPS/GAL时间与GLONASS时间之间的整秒差, 单位为秒(s)。 c) 如果接收机时钟采用的是GLONASS 时间,则原始的BDS 伪距观测值与实际值之间,将存在由

BDT 时间和GLONASS 时间之间的负的整秒差所造成的偏差, 可按照公式(8)进行修正,以使观测数据文件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

CR BDS BDS PR PR c t ′=+×Δ………………………………(8) 式中:

BDS

PR ′——修正后的BDS伪距观测值,单位为米(m); BDS PR ——原始的BDS伪距观测值,单位为米(m); c ——光速,单位为米每秒(m/s);

LS

CR t Δ——BDT时间与GLONASS时间之间的整秒差, 单位为秒(s)。 d) 如果接收机时钟采用的是GPS/GAL 时间,则原始的BDS 伪距观测值与实际值之间,存在由GPS

时间和北斗时间之间的整秒差所造成的偏差,可按照公式(9)进行修正,以使观测数据文件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

GC BDS BDS PR PR c t ′=?×Δ………………………………(9) 式中:

BDS PR ′——修正后的BDS伪距观测值,单位为米(m); BDS

PR ——原始的BDS伪距观测值,单位为米(m);

c ——光速,单位为米每秒(m/s);

LS

GC t Δ——GPS/GAL时间与BDT时间之间的整秒差, 单位为秒(s),恒为14s。 e) 如果接收机时间采用的是BDT 时间,则原始的GPS 伪距观测值与实际值之间,存在由GPS 时

间和北斗时间之间的负的整秒差所造成的偏差,可按照公式(10)进行修正,以使观测数据文

BD 410001-2015

件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

GC GPS GPS PR PR c t ′=+×Δ………………………………(10) 式中:

GPS

PR ′——修正后的BDS伪距观测值,单位为米(m); GPS

PR ——原始的BDS伪距观测值,单位为米(m);

c ——光速,单位为米每秒(m/s);

LS

GC t Δ——GPS/GAL时间与BDT时间之间的整秒差, 单位为秒(s),恒为14s。 f) 如果接收机时间采用的是BDT 时间,则原始的GLONASS 伪距观测值与实际值之间,存在由

GLONASS 时间和北斗时间之间的负的整秒差所造成的偏差,可按照公式(11)进行修正,以使观测数据文件所记录的伪距值能够符合本标准规定的格式域:

LS

CR GLO GLO PR PR c t ′=+×Δ………………………………(11) 5.2.2 接收机钟差修正

如果接收机或转换软件能够实时获得接收机钟差R dT ,则应该利用R dT 同时对时间、伪距和相位三个观测量按照公式(12)~公式(14)进行修正。

corr r R Time Time dT =? (12)

corr r R PR PR dT c =?×..........................................(13) c orr r R Phase Phase dT f =?× (14)

式中:

corr Time ——修正后的观测时间,单位为秒(s);

r Time ——原始观测时间,单位为秒(s);

R dT ——接收机钟差,单位为秒(s);

corr PR ——修正后的伪距观测值,单位为米(m);

c orr Phase ——修正后的相位观测值,单位为周;

r PR ——原始伪距观测值,单位为米(m);

r Phase ——原始相位观测值,单位为周;

f ——载波频率,单位为赫兹(Hz)

。 在GNSS接收机数据自主交换格式观测数据文件中,接收机钟差R dT 为可选记录。GNSS接收机数据自主交换格式的头部分中应包含头记录“RCV CLOCK OFFS APPL”,用以明确是否对观测数据进行了接收机钟差修正。

5.3 GNSS 观测数据文件的头部分 5.3.1 组成

GNSS观测数据文件的头部分由“RINEX VERSION/TYPE”到“END OF HEADER”为止的若干条头记录组成,见附录A.1。

BD 410001-2015

5.3.2 文件生成时间

GNSS接收机数据自主交换格式观测数据文件中的头记录“PGM/RUN BY/DATE”用于说明GNSS接收机数据自主交换格式文件的生成时间,其格式定义如下:

yyyymmdd hhmmss zone

年(四位数)

月(两位数)

日(两位数)

时(两位数)

分(两位数)

秒(两位数)

时区(3~4个字符编码,宜采用UTC时区划分。如果采用未知的

当地时间,将zone设为LCL。)

5.3.3 观测值代码

GNSS接收机数据自主交换格式观测数据文件的头部分中用观测值代码来标识不同的观测量及其属性,观测值代码列表见表1。该码的结构为tna,其中:

a)t是观测类型:

—— C:伪距;

—— L:载波相位;

—— D:多普勒;

—— S:原始信号强度。

b)n:频段/频率,其值为1,2,…,8

c)a:属性,跟踪模式或信道(例如:I、Q等)。组合码(如M+L)或组合信道(如I+Q)跟踪模式的观测值代码,其属性标识为“X”。

示例1:

L1C: L1频段源自C/A码的载波相位(对于GPS系统);

G1频段源自C/A码的载波相位(对于GLONASS系统);

E2-L1-E1频段源自C信道的载波相位(对于Galileo系统)。

示例2:

C2L:源自L信道的L2C伪距(对于GPS系统)。

示例3:

C2I:B1频段源自I信道的伪距(对于BDS系统)。

BD 410001-2015

GPS的反欺骗(AS)模式下的属性标识:无码GPS接收机(平方型接收机)的观测值代码使用属性标识“N”;半无码的接收机的观测值代码使用属性标识“D”,这种接收机采用C/A码跟踪第一频率,同时采用无码方式来跟踪第二频率;AS下的Z跟踪技术或类似技术用于在“P码”频段上修复伪距和相位的观测值,其观测值代码使用属性标识“W”;Y码跟踪接收机的观测值代码使用属性标识“Y”。

未知跟踪模式下的属性标识:当未知跟踪模式或未知信道时,属性标识“a”可留空白。在相同的卫星导航系统的同一观测类型下或相同频段的同一观测类型下,应该避免空白和非空白属性的混合

使用,如:L2S和L2不允许同时使用,但L2S和C2可以同时使用。

表1 观测值代码

系统 频段 频率值

MHz

信道/测距码

观测值代码

伪距 载波相位 多普勒 信号强度

GPS L1 1575.42

C/A C1C L1C D1C S1C

L1C(D) C1S L1S D1S S1S

L1C(P) C1L L1L D1L S1L

L1C(D+P) C1X L1X D1X S1X

P C1P L1P D1P S1P

Z-跟踪和类似技术

(AS有效)

C1W L1W D1W S1W Y C1Y L1Y D1Y S1Y

M C1M L1M D1M S1M

无码 — L1N D1N S1N L2 1227.60

C/A C2C L2C D2C S2C

L1(C/A)+(P2-P1)

(半无码)

C2D L2D D2D S2D L2C (M) C2S L2S D2S S2S

L2C (L) C2L L2L D2L S2L

L2C (M+L) C2X L2X D2X S2X

P C2P L2P D2P S2P

Z-跟踪或类似技术(AS

有效)

C2W L2W D2W S2W Y C2Y L2Y D2Y S2Y

M C2M L2M D2M S2M

无码 — L2N D2N S2N L5 1176.45

I C5I L5I D5I S5I

Q C5Q L5Q D5Q S5Q

I+Q C5X L5X D5X S5X

BD 410001-2015

表1(续)

系统 频段 频率值

MHz

信道/测距码

观测值代码

伪距 载波相位 多普勒 信号强度

GLONASS G1

1602+k×

9/16

(k=0~13

或-7~+6)

C/A C1C L1C D1C S1C

P C1P L1P D1P S1P G2

1246+k×

7/16

C/A (GLONASS M) C2C L2C D2C S2C

P C2P L2P D2P S2P G3 1202.025

I C3I L3I D3I S3I

Q C3Q L3Q D3Q S3Q

I+Q C3X L3X D3X S3X

Galileo E1 1575.42

A PRS C1A L1A D1A S1A

B I/NAV OS/CS/SoL C1B L1B D1B S1B

C 无数据 C1C L1C D1C S1C

B+C C1X L1X D1X S1X

A+B+C C1Z L1Z D1Z S1Z E5a 1176.45

I F/NAV OS C5I L5I D5I S5I

Q 无数据 C5Q L5Q D5Q S5Q

I+Q C5X L5X D5X S5X E5b 1207.140

I I/NAV OS/CS/SoL C7I L7I D7I S7I

Q 无数据 C7Q L7Q D7Q S7Q

I+Q C7X L7X D7X S7X

E5

(E5a+E5b)

1191.795

I C8I L8I D8I S8I

Q C8Q L8Q D8Q S8Q

I+Q C8X L8X D8X S8X E6 1278.75

A PRS C6A L6A D6A S6A

B C/NAV CS C6B L6B D6B S6B

C 无数据 C6C L6C D6C S6C

B+C C6X L6X D6X S6X

A+B+C C6Z L6Z D6Z S6Z

BD 410001-2015表1(续)

系统 频段 频率值

MHZ

信道/测距码

观测值代码

伪距

载波相

多普勒 信号强度

BDS B1 1561.098

I C2I L2I D2I S2I

Q C2Q L2Q D2Q S2Q

I+Q C2X L2X D2X S2X B2 1207.14

I C7I L7I D7I S7I

Q C7Q L7Q D7Q S7Q

I+Q C7X L7X D7X S7X B3 1268.52

I C6I L6I D6I S6I

Q C6Q L6Q D6Q S6Q

I+Q C6X L6X D6X S6X

SBAS L1 1575.42 C/A C1C L1C D1C S1C L5 1176.45

I C5I L5I D5I S5I

Q C5Q L5Q D5Q S5Q

I+Q C5X L5X D5X S5X

QZSS

L1 1575.42

C/A C1C L1C D1C S1C

L1C(D) C1S L1S D1S S1S L2 1227.60

L1C(P) C1L L1L D1L S1L

L1C(D+P) C1X L1X D1X S1X

L1-SAIF C1Z L1Z D1Z S1Z

L2C(M) C2S L2S D2S S2S

L2C(L) C2L L2L D2L S2L

L2C(M+L) C2X L2X D2X S2X L5 1176.45

I C5I L5I D5I S5I

Q C5Q L5Q D5Q S5Q

I+Q C5X L5X De5X S5X

LEX(

6) 1278.75

S C5I L5I D5I S5I

L C5Q L5Q D5Q S5Q

S+L C5X L5X D5X S5X

注:对于Galileo系统,n=7对应E5b;n=8对应E5a+b。

5.3.4 特殊观测值代码

5.3.4.1 电离层延迟观测值代码

对应于电离层延迟观测量的观测值代码表示如下:

BD 410001-2015

a)t:观测类型,用“I”标识;

b)n:频段/频率,其值为1,2, (8)

c)a:属性,为空。

5.3.4.2 通道号观测值代码

对应于接收机通道号的观测值代码表示如下:

a)t:观测类型,用“X”标识;

b)n:频段/频率,其值为0;

c)a:属性,为空。

5.3.5 观测值代码与观测值记录的对应

GNSS观测数据文件头部分中的头记录“SYS/#/OBS TYPES”是对该文件观测数据记录的说明。头记录“SYS/#/OBS TYPES”中首先应标注卫星系统标识符,其后是该类卫星所观测到的观测量的数量和相应的观测值代码列表。在该文件的数据部分,对于每一历元下的每颗卫星的所有观测值,都应按照头记录“SYS/#/OBS TYPES”中的观测值代码列表顺序进行记录。

5.3.6 测站点类型

头部分中的测站点类型定义如表2所示。

表2 测站点类型

类型 描述

GEODETIC 高精度固定测站点

NON_GEODETIC 低精度固定测站点

NON_PHYSICAL 通过联网处理得到的测站点

SPACEBORNE 空间轨道飞行体

AIRBORNE 大气层飞行体

WATER_CRAFT 水上移动体

GROUND_CRAFT 陆地移动体

FIXED_BUOY 水上固定物体

FLOATING_BUOY 水上漂浮体

FLOATING_ICE 浮冰

GLACIER 冰川上的固定物体

BALLISTIC 火箭、炮弹等

ANIMAL 带接收机的动物

HUMAN 带接收机的人

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

北斗卫星导航系统介绍整理材料

北斗卫星导航系统 (一)概述 北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。 卫星导航系统是全球性公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 (二)发展历程 20世纪后期,中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了三步走发展战略:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供

服务;计划在2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。 (三)发展目标 建设世界一流的卫星导航系统,满足国家安全与经济社会发展需求,为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务;发展北斗产业,服务经济社会发展和民生改善;深化国际合作,共享卫星导航发展成果,提高全球卫星导航系统的综合应用效益。 (四)建设原则 中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。 ——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统,具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。 ——开放。免费提供公开的卫星导航服务,鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。 ——兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作,鼓励国际合作与交流,致力于为用户提供更好的服务。 ——渐进。分步骤推进北斗系统建设发展,持续提升北斗系统服务性能,不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展。 (五)发展计划 目前,我国正在实施北斗三号系统建设。根据系统建设总体规划,2018年底,完成19颗卫星发射组网,完成基本系统建设,向全球提

北斗一代接收机数据接口要求

精心整理 北斗用户机用户接口协议 (内部资料,注意保存) 接口数据传输约定 3bit 填“0 果; 对于有符号参数,第1位符号位统一规定为“0”表示“+”,“1”表示“-”,其后位数为参数值,用原码表示。

接口数据传输协议 外设至用户机信息传输格式 户所在位置的大地高程数据≥16300米或天线高≥400米; 当“测高方式”为“00”时,“高程数据和天线高”参数单位1米。对于普通用户,该参数高16bit(第1位为符号位)为天线所在点的大地高程数据,低16bit为天线高(填全“0”);对于高空用户,该参数为为天线所在点的大地高程数据,是无符号数; 当“测高方式”为“01”时,对于普通用户,“高程数据和天线高”参数高16bit填全“0”,低16bit填天线距离地面的高度,单位为0.1米;对于高空用户,该参数填天线距离地面的高

度,单位为0.5米; 当“测高方式”为“10”时,对于普通用户,“高程数据和天线高”参数高16bit填全“0”,低16bit填天线距离地面的高度,单位为0.1米;对于高空用户,该参数填天线距离地面的高度,单位为0.5米; 当“测高方式”为“11”时,对于普通用户,“高程数据和天线高”参数低16bit填天线距离用户机中气压仪的高度,单位为0.1米,高16bit填用户机中气压仪所处位置的概略正常高,其中第1位为符号位,单位1米;对于高空用户,“高程数据和天线高”参数填用户机中气压仪所处位置的概略正常高,单位1米。如果用户将概略正常高填为全“0”,则用户机在入 20bit 码) 串口输出($CKSC) “传输速率”:“00H”表示19.2Kbps、“01H”表示1.2Kbps、“02H”表示2.4Kbps、“03H”表示4.8Kbps、“04H”表示9.6Kbps、“05H”表示38.4Kbps、“06H”表示57.6Kbps、“07H”表示115.2Kbps。默认值为“00H”。

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

最新北斗卫星导航系统详解

北斗卫星导航系统详 解

北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代系统,是中国研发的卫星导航系统。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美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略定位系统被联合国确认为全球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;

中国北斗卫星导航系统(全文)

中国北斗卫星导航系统 (2016年6月) 中华人民共和国 国务院新闻办公室 目录 前言 一、发展目标与原则 二、持续建设和发展北斗系统 三、提供可靠安全的卫星导航服务 四、推动北斗系统应用与产业化发展 五、积极促进国际合作与交流 结束语

前言 北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 20世纪后期,中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了三步走发展战略:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;计划在2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。 随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。 卫星导航系统是全球性公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 一、发展目标与原则 中国高度重视北斗系统建设,将北斗系统列为国家科技重大专项,支撑国家创新发展战略。 (一)发展目标 建设世界一流的卫星导航系统,满足国家安全与经济社会发展需求,为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务;发展北斗产业,服务经济社会发展和民生改善;深化国际合作,共享卫星导航发展成果,提高全球卫星导航系统的综合应用效益。 (二)发展原则 中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。 ——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统,具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。 ——开放。免费提供公开的卫星导航服务,鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。 ——兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作,鼓励国际合作与交流,致力于为用户提供更好的服务。

3-北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据自主交换格式BD410001-2015

BD 410001-2015北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机 数据自主交换格式 BeiDou/Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver indepedent exchange format 2015-11-01 实施 2015-10-19 发布

BD 410001-2015 目 次 前 言 ................................................................................ V 引 言 .............................................................................. VII 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语、定义和缩略语 (1) 3.1 术语和定义 (1) 3.2 缩略语 (2) 4总则 (2) 4.1 GNSS接收机数据自主交换格式文件 (2) 4.1.1 文件类型 (2) 4.1.2 文件结构 (2) 4.1.3 文件格式 (3) 4.1.4 文件名称 (3) 4.1.5 卫星系统及编号 (4) 4.1.6 时间系统标识符 (4) 4.2 文件头部分 (5) 4.2.1 基本格式 (5) 4.2.2 头记录标识 (5) 4.2.3 头记录的排列顺序 (5) 4.2.4 头记录信息未知项的处理 (5) 4.2.5 头部分的读取 (5) 4.2.6 时间系统 (5) 5GNSS观测数据文件 (6) 5.1 观测量 (6) 5.1.1 观测时刻 (6) 5.1.2 伪距 (6) 5.1.3 载波相位 (7) 5.1.4 多普勒变化值 (7) 5.1.5 其他观测量 (7) 5.2 基础观测量的修正 (7) 5.2.1 伪距观测值的系统时间差修正 (7) 5.2.2 接收机钟差修正 (9) 5.3 GNSS观测数据文件的头部分 (9)

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,

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

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

北斗卫星导航系统测量型终端通用规范

北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端通用规 范(预) 2014.08.14 1 范围 本通用规范规定了北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端(简称为北斗通信终端)的技术要求(包括一般要求、功能要求、性能要求、环境适应性要求)、试验方法、检验规则、以及包装、运输和储存等要求。 本标准适用于北斗通信终端的研制、生产和使用,也是制定北斗通信终端产品标准、检验产品质量和产品应用选型的依据。 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/T 191 包装储运图示标志 ?GB 2312—1980 信息交换用汉字编码字符集基本集 ?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 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 15702—1995 电子海图技术规范

?GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法 ?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 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 北斗卫星导航系统 BeiDou navigation satellite system 中国的全球卫星导航系统,简称北斗系统(BeiDou)。具有卫星无线电测定(RDSS)和卫星无线电导航(RNSS)两种业务,可以提供导航、定位、授时、位置报告和短报文服务。 3.1.2 北斗终端 BeiDou terminal 北斗系统各种用户应用终端的总称。北斗终端按照应用北斗卫星业务的不同服务模式,分为北斗RDSS终端和北斗RNSS终端两种类型;按其用途主要分为导航型终端、测量型终端、定时型终端和位置报告/短报文型终端。 3.1.3 北斗RDSS终端 BeiDou RDSS terminal 利用北斗RDSS业务,可以提供定位、导航、定时、位置报告和短报文通信全部或部分功能的终端。 3.1.4 指挥管理型终端 command and management terminal 利用北斗RDSS业务兼收下属用户的定位和通讯信息的多用户地址码,一般具有用户信息管理、通播、组播、单播、查询、调阅、指挥调度和管理功能的北斗通信终端。

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(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°。北斗卫星系统已经对实现全覆盖。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,产生显着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、着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

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

北斗卫星导航系统 公开服务性能规范 (1.0版) 中国卫星导航系统管理办公室二〇一三年十二月

引言 北斗卫星导航系统空间星座由35颗卫星组成,可为全球各类用户提供公开服务。系统于2012年12月27日完成区域阶段部署,可为亚太大部分地区提供公开服务。 本规范规定了现阶段的北斗卫星导航系统公开服务性能。 .

目录 1范围 (1) 2引用文件 (2) 3术语和定义、缩略语 (3) 3.1术语和定义 (3) 3.2缩略语 (3) 4北斗系统概述 (4) 4.1空间段 (4) 4.2地面控制段 (4) 4.3用户段 (5) 4.4北斗系统公开服务区 (5) 5北斗系统空间信号特征 (7) 5.1空间信号接口特征 (7) 5.1.1空间信号射频特征 (7) 5.1.2导航电文特征 (7) 5.2空间信号性能特征 (8) 5.2.1空间信号覆盖范围 (8) 5.2.2空间信号精度 (8) 5.2.3空间信号连续性 (9) 5.2.4空间信号可用性 (9) 6北斗系统服务性能特征 (10) 6.1用户使用条件 (10) 6.2服务精度 (10) 6.3服务可用性 (10) 7北斗系统公开服务空间信号性能指标 (12) 7.1空间信号覆盖范围指标 (12) 7.2空间信号精度指标 (12) 7.2.1空间信号URE 精度指标 (12) 7.2.2空间信号URRE 精度指标 (12) 7.2.3空间信号URAE 精度指标 (13) 7.2.4空间信号UTCOE 精度指标 (13) 7.3空间信号连续性指标 (14) 7.4空间信号可用性指标 (14) 8北斗系统公开服务性能指标 (15) 8.1服务精度指标 (15) 8.2服务可用性指标 (15) 8.2.1PDOP可用性指标 (15) 8.2.2定位服务可用性指标 (15) 9其他说明 (17)

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

(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。

相关文档
最新文档