北斗地基增强系统建设

北斗地基增强系统建设实施方案

1.1构建地基增强系统 地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显著或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。 地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。 北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。 1.1.1建设原则 北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。 1）总体规划、分步实施 系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。 2）先进性 系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：

(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。 (2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。 (3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。 (4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。 3）可靠性 (1)系统设计充分考虑系统运行的可靠性以及个BDS/GPS定位技术的可靠性。从系统设备部署、基准站布网分布、系统软件自适应性及可靠性、合理高效的备份机制等方面，保证系统全天候、稳定正常运行； (2)系统设计以北斗信号为主，兼容GPS、GLONASS信号，对于GPS定位技术而言存在更多的冗余性，有利于提高定位的精度与可靠性。对于北斗三星GPS CORS系统监测，其在扩展时间可用性的同时，能有效地缩短初始化时间。 (3)全方位的完好性监测方法和预警技术。对导航星座、CORS基站、大气扰动、网络环境、硬件设备进行实时监测，面向系统决策层、系统管理员和终端用户各自不同的需求，建立相应的系统完好性参数化模型，实时发布完好性差分数据、监测数据和预警信息，提升系统服务的可靠性和完备性。 3）资源集约利用 (1)利用一带一路周边现有的基站站可利用的设施，在其基础上扩展CORS 监测系统，尽量避免重复投资。 (2)在确保系统性能指标和质量不受影响的情况下，采用合理、节省的方法设计系统，尽可能节约工程建设总费用。 4.易用可扩展 (1)系统设计要保证系统建成后易用性，包括系统管理、系统维护、用户应用的易用性，用户端实现简单培训后即可操作作业，管理端进行短期培训实习后

GNSS星基增强系统综述

GNSS星基增强系统综述 摘要:自GPS提供全球导航定位服务以来，无论是在经济、政治还是军事、民用 等方面都发挥了重要的作用，基于此，目前许多国家都在论证和建设自己的卫星 导航定位系统，比如，俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo等，中国的北斗卫星 导航定位系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）也于2012年底正式运行，并到2020年将能够提供全球服务。由各国卫星导航系统所构成的全球卫星导航 系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）广泛应用于位置服务、道路铁路、航空航天、农业、测绘、授时同步等多个领域，特别是在民用航空领域，其优势 更加突出[1]。 在状态空间域差分技术中广域精密定位技术主要以载波观测量为主，可以达 到分米甚至厘米级的定位精度，但其需要解算模糊度参数，因此初始化时间长， 且在卫星机动条件下，其解算的卫星星历及星钟差分改正数精度较低；而广域差 分技术，主要以伪距观测量为主，定位精度只有1-3m，但其模型简单，解算速度快，不需要初始化时间，且能够提供完备性信息，因此在民用航空领域得到了广 泛的应用。 关键词：星基增强、卫星导航、广域差分 1 意义 当前中国民航正在实施民航强国战略，要求加快建设现代空中交通服务系统。到2020年，中国民航运输机队规模将达到4000架，通用航空机队规模将达到5000架，航空器年起降架次将超过1500万，运输总周转量将达到1700亿吨公里以上，旅客运输量将超过7亿人次。中国是一个多地形国家，机场环境差异较大，依靠传统的仪表着陆系统、测距仪等陆基导航设备无法对飞机的安全起降做出充 分的保证，且其设备投资巨大，维护费用较高。当前国际民用航空领域正在从陆 基导航向星基导航（卫星导航系统及其增强系统）过渡。但我国目前在主要航路 和终端、进近仍以陆基导航为主要设备源，因此，基于中国民航运输航空运行需 求和导航技术发展现状，中国民航在其制定的导航技术发展战略的中期（2021年~2030年）将稳步推进从陆基导航向星基导航过渡，并建议开展星基增强系统（Satlellite Based Augmentation System,SBAS）的研究和实验工作。 2 研究现状 2.1 算法研究现状 最早的广域差分系统算法是由斯坦福大学的Parkinson提出，其通过已知精确坐标的监测站对导航卫星的实时监测，将站钟、星钟和星历放在一起进行最小二 乘估计，但这种方法的计算效率较慢；后来Enge P对该算法进行了优化，先将站 钟通过时间传递分离出来，然后再对星历及星钟进行统一解算；1999年斯坦福大 学与美国喷气推进实验室的工作小组对上述方法进一步改进，采用站间单差的方 法消除星钟误差来解算星历误差，再利用解算的星历误差来估计星钟误差[2]，目 前大部分的广域增强系统算法都是采用这种矢量差分的方法。2004年德国地学研 究中心对上述几种算法进行了综合分析，认为上述几种算法是等效的，其实质都 是星历与星钟的统一解算[3]。 国外目前对于GPS广域差分系统的研究较多，而对于BDS广域差分系统的研 究则还没有，国内目前对于GPS广域差分系统的算法的研究基本与国外一致，其

中国北斗卫星导航产业发展现状分析

中国北斗卫星导航产业发展现状分析 中投顾问产业研究中心 中国北斗卫星导航产业发展现状分析 中投顾问在《2016-2020年中国北斗卫星导航产业深度调研及投资前景预测报告》中提到，北斗卫星导航系统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，可为用户提供高精度、全天时、全天候的定位、导航、授时和通信服务，是国家信息化基础建设的重要组成部分，是国家安全和现代国防的重大技术支撑系统，也是国家经济安全的重要保障。2015年，中国相继发射4颗新一代北斗导航卫星，积极推进北斗全球系统工程建设。预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网，实现全球区域覆盖。 一、北斗导航产业进入高速增长期 2015年是北斗系统正式服务亚太地区的第三年，北斗在我国交通运输、气象、公安、民政、农业、国土等涉及国家安全的关键领域得到广泛应用。 目前，北斗产业初具规模，已构建起集芯片、模块、板卡、终端和运营服务为一体的北斗产业链，第一代国产北斗芯片模块等核心技术产品，性能价格比已经接近国际水平，销售量已突破了千万规模，功耗更低、体积更小、性能更优、集成度更高的新一代北斗芯片已经突破了关键技术，即将投放市场，可以满足智能手机、平板电脑、穿戴式设备等方面的应用需求，高精度的板卡、天线等产品已在国内市场上占领了相当份额，改变了中国高精度卫星导航核心产品完全依赖进口的局面。 图表 2013-2015年中国北斗产业规模与增长率

资料来源:中投顾问产业研究中心 二、北斗导航系统加快全球化布局 2015年3月，中国首颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射升空，顺利进入预定轨道，标志着北斗导航系统由亚太区域运行向全球拓展。截至2015年9月，中国共发射4颗新一代北斗导航卫星，北斗全球系统工程建设积极推进。 中投顾问?让投资更安全经营更稳健 中投顾问产业研究中心 预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网，实现全球区域覆盖。北斗系统将于2018年形成“一带一路”沿线国家全球初始服务的基本能力，到2020年形成全球的服务能力。目前，北斗系统已在东盟各国逐步打开局面，泰国、马来西亚、印度尼西亚等国都将逐步引入该系统。 其中，泰国在2015年3月与光谷北斗签署《“中国-东盟北斗科技城”战略合作框架协议》，将建设面向东盟、以泰国为主的北斗应用和服务产业支撑平台，推进北斗在东盟地区通信、交通、农业、旅游、航运、金融、电力、急救、公共安全、物流、物联网等关键领域和重点行业的应用。 三、核心部件国产化程度日益提高

北斗导航科普：中国北斗全球卫星导航系统发展史

中国北斗全球卫星导航发展史 中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。自1994年北斗一号立项以来，历经二十六载，从无到有，从有源到无源，从区域到全球，交出一份沉甸甸的“成绩单”。 2020年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导 航系统已全面建成，中国北斗自此开启高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。 抗击疫情，分秒必争。北斗"交通”打通火线运输线，确保防疫物资及时送达： 国庆阅兵，举世嘱目。北斗"标齐”大显身手，受阅方队、装备“米秒不差”，阅出了军威、国威： 在世界之巅珠穆朗玛峰，北斗为中国攀登者完成髙程测量提供主要数据： 在惊涛骇浪的南海，中国渔民无论行驶到哪块海域都在中国北斗的俯瞰之中： 在山洪频发的山区，"北斗+气象”让居民早知睛雨，更好地开展生态保护、资源开发和探险 旅游： 在川流不息的马路，北斗让人们自由穿梭于大街小巷…… 这就是中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。它是国家安全和经济社会发展不可或缺的信息基础设施，是大国地位和综合国力的重要标志。 2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂隆重举行。中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全而建成，中国北斗自此开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。 从此，中国北斗正式走出国门，成为服务全球的卫星导航系统，它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。

命名“北斗” 1994年，世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成：也是这一年，我国开始独立自主研制北斗卫星导航系统，并以祖先们用于识別方向的"北斗星”命爼 从无到有，北斗走过的这条路殊为不易。 早在上世纪70年代，从事"两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航泄位系统的重要性。 他们曾在卫星导航领域苦苦摸索，在理论探索和研制实践方而开展了卓有成效的工作。立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”可以说是北斗工程的前身，尽管这个计划最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止，然而它如同一盏明灯，为后来上马的北斗工程积累了宝贵的经验。 改革开放以后，我国加快了经济发展的脚步，卫星导航定位在国民经济和国防建设上的重要价值再一次被科学家提出。但是当时，美国已经凭借着GPS在卫星定位系统领域一家独大, 俄罗斯的GLONASS也完成了全球组网，以我国当时的国情，龙欧美国家的老路只能永远做一名追赶者，唯有另辟蹊径才能拥有超车的机会。 究竟该怎样打造自主可控的国之重器? 第一代北斗建设者们一致认为，最迫切的需求是先解决"有无问题”。1983年，以陈芳允院士

北斗卫星导航系统发展报告-BeiDou

北斗卫星导航系统发展报告 （2.1版） 中国卫星导航系统管理办公室 二〇一二年十二月

目录 引言 (1) 一、系统概述 (3) 二、系统发展 (6) （一）系统规划 (6) （二）系统现状 (8) 三、系统应用 (10) 四、国际交流与合作 (13) 结束语 (17) 附录 (18)

引言 卫星导航系统能够为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务，是拓展人类活动、促进社会发展的重要空间基础设施。卫星导航正在使世界政治、经济、军事、科技、文化发生革命性的变化。 中国有着悠久的历史和光辉灿烂的文化，是人类文明的重要发源地之一。中国自古就利用北斗七星来辨识方位，并发明了世界上最早的导航装置——司南，促进了人类文明的发展；今天，北斗卫星导航系统将成为对人类社会的又一贡献。 20世纪80年代初，中国开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年，初步建成北斗卫星导航试验系统，标志着中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。目前，中国正在稳步推进北斗卫星导航系统的建设，截至2012年10月25日，已成功发射了16颗北斗导航卫星。 ·1·

北斗卫星导航系统的建设、运行和应用管理，由多个部门共同参与进行。国家有关部门联合成立了中国卫星导航系统管理办公室，归口管理国家卫星导航领域有关工作。同时，成立了专家委员会和专家组，充分发挥专家作用，实施科学、民主决策。 北斗卫星导航系统的建设与发展将满足国家安全、经济建设、科技发展和社会进步等方面的需求，维护国家权益，增强综合国力。北斗卫星导航系统将致力于为全球用户提供稳定、可靠、优质的卫星导航服务，并与世界其他卫星导航系统携手，共同推动全球卫星导航事业的发展，促进人类文明和社会进步，服务全球、造福人类。 ·2·

北斗地基增强系统数据处理中心技术要求-编制说明

项目计划号：20180784-T-801 北斗地基增强系统数据处理中心 技术要求 编制说明 （征求意见稿） 中国兵器工业标准化研究所 2019年12月30日

北斗地基增强系统数据处理中心技术要求 编制说明 （一）工作简况 1.1 任务来源 本标准是国家标准委2019年12月6日的《关于<北斗地基增强系统数据处理中心>等5项国家标准制修订的通知》下达的计划，项目计划编号为20180784-T-801。本标准由中央军委装备发展部提出；由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口；由中国兵器工业标准化研究所负责起草。 1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作 标准编制任务下达后，2019年1月，成立了由中国兵器工业标准化研究所（以下简称（兵器标准化所）、中国兵器科学研究院、北方信息控制研究院集团有限公司（以下简称信控集团）、千寻位置网有限公司（以下简称千寻）等组成的GB/T ××××－20××《北斗地基增强系统数据处理中心技术要求》编制组。该项国家标准的制定具有“北斗地基增强系统工程标准”《北斗地基增强系统数据综合处理系统建设规范》DZB 16－2016的支撑背景。该标准是在研制过程中，北斗地基增强系统数据处理中心技术为标准制定提供了基础，标准制定过程的技术研讨反过来又深化和完善了北斗地基增强系统数据处理中心技术内容，形成了标准与北斗地基增强系统数据处理中心技术互动支持、相互推动提升的过程，因此，该标准具有充实可靠的技术背景。本次国家标准的编制组的主体成员与工程标准《北斗地基增强系统数据综合处理系统建设规范》DZB 16－2016的标准编制组成员基本是一致，都是斗地基增强系统建设工程的技术骨干。编制组制定了标准编制工作计划，明确了标准编制依据和原则等，并讨论了标准内容编写框架和主要技术内容。 编制组成立后，开展了标准相关技术内容的调研工作，广泛查询的标准制定对象相关标准，以及标准涉及的主要技术内容，主要包括北斗地基增强系统数据处理系统的总体架构、数据处理中心机房、硬件支撑平台、软件支撑平台、核心业务软件、信息安全防护平台等方面。

北斗卫星发展历程

中国北斗卫星导航系统发展历程 相信在座的大部分都只知道北斗时中国的导航系统，但并没有深入的了解，那中国北斗卫星导航系统是如何发展到如今的地步呢？ 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。 2017年11月5日，中国第三代导航卫星顺利升空，它标志着中国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。 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。为了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。 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

北斗地基增强系统基准站入网技术要求-编制说明

项目计划号：20180786-T-801 北斗地基增强系统基准站入网 技术要求 编制说明 （征求意见稿） 中国兵器工业标准化研究所 2019年12月30日

北斗地基增强系统基准站入网技术要求 编制说明 （一）工作简况 1.1 任务来源 本标准是国家标准委2019年12月6日的《关于<北斗地基增强系统数据处理中心>等5项国家标准制修订的通知》下达的计划，项目计划编号为20180786-T-801。本标准由中央军委装备发展部提出；由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口；由中国兵器工业标准化研究所负责起草。 1.2 主要工作过程、标准主要起草人及其所做工作 标准编制任务下达后，2019年1月，成立了由中国兵器工业标准化研究所（以下简称（兵器标准化所）、中国兵器科学研究院、北方信息控制研究院集团有限公司（以下简称信控集团）、千寻位置网有限公司（以下简称千寻）等组成的《北斗地基增强系统基准站入网技术要求》编制组。该项国家标准的制定具有“中国第二代卫星导航系统重大专项标准”《北斗地基增强系统基准站入网资格评定要求》BD440016-2017的支撑背景。该标准是在研制过程中，基准站入网技术为标准制定提供了基础，标准制定过程的技术研讨反过来又深化和完善了基准站入网技术内容，形成了标准与基准站入网技术互动支持、相互推动提升的过程，因此，该标准具有充实可靠的技术背景。本次国家标准的编制组的主体成员与重大专项标准《北斗地基增强系统基准站入网资格评定要求》BD440016-2017的标准编制组成员基本是一致，都是斗地基增强系统建设工程的技术骨干。编制组制定了标准编制工作计划，明确了标准编制依据和原则等，并讨论了标准内容编写框架和主要技术内容。 编制组成立后，开展了标准相关技术内容的调研工作，广泛查询的标准制定对象相关标准，以及标准涉及的主要技术内容，主要包括入网基准站的技术要求、入网基准站运维能力要求、入网基准站安全保密要求、入网管理流程、入网申请及评定步骤、入网检查及测试要求等方面。

北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用

北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用 提名者：中国测绘学会 提名意见： “北斗性能提升与广域分米星基增强技术及应用”项目是由北京卫星导航中心联合中国科学院上海天文台、北京航天航空大学、上海司南卫星导航技术股份有限公司、上海华测导航技术股份有限公司、泰斗微电子科技有限公司、北京神州天鸿科技有限公司共同完成。该项目组织了国内北斗卫星导航系统的总体单位、建设单位、终端生产和应用单位，经过了由科研到关键技术攻关最终到工程应用转化的过程。项目突破了北斗卫星导航系统实时分米级服务的技术瓶颈，提出了北斗卫星导航系统“基本导航、广域增强、精密定位”集成一体的体系架构、成套理论方法，研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”，实现了北斗系统性能大幅提升，使北斗系统具备了国际先进的分米级空间信号精度。研制了从SoC 芯片、板卡到应用终端的系列北斗高精度装备，广泛应用于国家安全、国民经济建设、民生服务等领域，并推广至“一带一路”国家，直接经济效益逾33亿元，军事和社会效益巨大项目成果对提升北斗系统国际竞争力、规模化产业应用做出了重大贡献。 同意提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。 项目简介 北斗卫星导航系统是国家重大战略基础设施和军民融合系统，是服务我国“一带一路”战略的国家名片。为提升北斗系统国际竞争力、满足泛在高精度定位需求、支撑国家战略新兴产业转型，在国家863计划、第二代卫星导航系统重大专项、国家自然科学基金、总部计划等项目支持下，针对异质导航业务一体化融合、广域实时高精度多元误差修正、性能提升平台研制及终端应用等存在的“限”、“杂”、“容”等难题，突破了北斗性能提升与星基广域增强理论方法和关键技术；研制了“北斗性能提升与星基广域增强系统”，取代了原导航业务处理系统，大幅提升北斗系统性能；研制了系列北斗高精度用户终端核心器件及装备，开拓了在电力、通信、交通、农业、反恐维稳、海洋权益维护、精确打击等领域的应用，取得了重大社会、经济和国防效益。 主要创新点如下：

我国北斗产业链发展现状与趋势

我国北斗产业链发展现状与趋势 在国家政策大力扶持和北斗系统建设逐步完善的环境下，目前北斗产业链已初步形成。我国北斗产业迎来了跨越式发展机遇，未来五年产业链结构将逐步趋于稳定成熟。 继美国主导的GPS、俄罗斯主导的格洛纳斯和欧洲主导的伽利略之后，我国自主开发、独立运行的全球卫星导航系统北斗卫星导航系统近年来以迅猛的发展速度受到全球关注。尤其是随着北斗导航系统进入全球组网阶段，预计到2018年左右就将完成覆盖全球的系统建设目标，巨大的市场前景吸引着众多企业进军北斗产业。 北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，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。系统按照“三步走”的总体规划分步实施：第一步，2000年形成北斗卫星导航试验系统区域有源服务能力;第二步，2012年形成北斗卫星导航系统区域无源服务能力;第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。2012年12月27日，北斗系统向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务，标志着第二步建设圆满完成。2015年3月30日，随着首颗新一代北斗导航卫星成功发射，第三步全球组网建设工作全面启动，预计2018年将率先为“一带一路”国家提供基本服务。 我国高度重视并积极推动北斗卫星导航产业发展，发布了《国家卫星导航产业中长期发展规划》，从国家层面对卫星导航产业长期发展进行了总体部署。在国家产业政策、专项示范项目等推动下，我国北斗产业迅速发展。据中国卫星导航定位协

“十三五”中国北斗产业发展规模现状及前景预测分析

一、2016年中国北斗产业发展规模现状分析 北斗卫星导航系统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，可为用户提供高精度、全天时、全天候的定位、导航、授时和通信服务，是国家信息化基础建设的重要组成部分，是国家安全和现代国防的重大技术支撑系统，也是国家经济安全的重要保障。2015年，中国相继发射4颗新一代北斗导航卫星，积极推进北斗全球系统工程建设。预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网，实现全球区域覆盖。 （一）北斗导航产业进入高速增长期 2015年是北斗系统正式服务亚太地区的第三年，北斗在我国交通运输、气象、公安、民政、农业、国土等涉及国家安全的关键领域得到广泛应用。 目前，北斗产业初具规模，已构建起集芯片、模块、板卡、终端和运营服务为一体的北斗产业链，第一代国产北斗芯片模块等核心技术产品，性能价格比已经接近国际水平，销售量已突破了千万规模，功耗更低、体积更小、性能更优、集成度更高的新一代北斗芯片已经突破了关键技术，即将投放市场，可以满足智能手机、平板电脑、穿戴式设备等方面的应用需求，高精度的板卡、天线等产品已在国内市场上占领了相当份额，改变了中国高精度卫星导航核心产品完全依赖进口的局面。 图表2013-2015年中国北斗产业规模与增长率 资料来源：产研智库 （二）北斗导航系统加快全球化布局 2015年3月，中国首颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射升空，顺利进入预定轨道，标志着北斗导航系统由亚太区域运行向全球拓展。截至2015年9月，中国共发射4颗新一代北斗导航卫星，北斗全球系统工程建设积极推进。

预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网，实现全球区域覆盖。北斗系统将于2018年形成“一带一路”沿线国家全球初始服务的基本能力，到2020年形成全球的服务能力。目前，北斗系统已在东盟各国逐步打开局面，泰国、马来西亚、印度尼西亚等国都将逐步引入该系统。 其中，泰国在2015年3月与光谷北斗签署《“中国-东盟北斗科技城”战略合作框架协议》，将建设面向东盟、以泰国为主的北斗应用和服务产业支撑平台，推进北斗在东盟地区通信、交通、农业、旅游、航运、金融、电力、急救、公共安全、物流、物联网等关键领域和重点行业的应用。 （三）核心部件国产化程度日益提高 北斗卫星导航产业链主要包括基础构件、终端集成、系统集成、运营服务四个主要环节。其中，基础构件是卫星导航产业链的上游，是整个产业发展的基础，更是终端集成、系统集成等产业环节的重要支撑。 近年来，越来越多的国内企业开始瞄准北斗芯片和板卡市场，在国家政策和专项的扶持下，企业的研发技术水平有了极大地提升，国产化程度日益提高。2015年5月，北斗星通控股子公司和芯星通发布全球首款全系统多核高精度GNSS导航定位芯片 NebulasII(UC4C0)。2015年8月，梦芯科技自主研发的北斗40纳米SoC定位芯片实现量产，它可同时支持美国GPS、中国北斗和俄罗斯GLONASS等卫星定位系统。2015年11月，中海达成功研制北斗高精度卫星导航板卡，可在高精度北斗卫星导航领域实现关键核心部件的进口替代，可支持中国自主建设的北斗系统独立定位和国际主流卫星导航系统 GPS/GLONASS/北斗多系统联合定位。 （四）北斗兼容芯片呈现数量级增长 多系统兼容芯片具有抗干扰、高输出率等特性，可以实现高精度GNSS测量仪器小型化，尤其适合对于对体积、功耗、性能和成本有着较高要求的无人机、GIS信息采集、车道级导航、农机自动驾驶等应用领域的多模多频高精度定位定向专业应用。 2013至2015年，北斗兼容机芯片的销量分别达到135万套、527万套和1326万套，实现了数量级的增长。目前，与美国GPS或俄罗斯GLONASS兼容的北斗兼容机在汽车前装、智能手机、高精度应用、泛在位置服务和国际市场五方面实现了根本性突破。具有北斗定位功能的终端销量跨越了百万台、千万台和亿台三大台阶。 （五）产业链下游运营服务比重较低 在全球卫星导航产业中，运营服务占比最大，达到60%左右。而中国北斗产业中运营服务占比仅为17%左右，比重较低。 目前，北斗卫星导航应用主要集中在车船导航监控、电力及通信网络授时等领域，不能有效满足大众及行业用户多样化的应用需求，在位置服务、公众出行、智能交通、物流监控

北斗导航系统的30年历程

挑战GPS 盘点北斗导航系统的30年历程 ?2014-8-22 15:01:20 ?类型：原创 ?来源：电脑报 ?报纸编辑：电脑报 ?作者： 【电脑报在线】卫星导航系统已逐渐成为最重要的空间基础设施，手机导航、车载导航的应用已经随处可见。中国作为最大的发展中国家，拥有广阔的领土和海域，出于民间应用和国防安全的需要，高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力发展自己的卫星导航定位系统。 @詹锟（北京航空航天大学） 卫星导航系统已逐渐成为最重要的空间基础设施，手机导航、车载导航的应用已经随处可见。中国作为最大的发展中国家，拥有广阔的领土和海域，出于民间应用和国防安全的需要，高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力发展自己的卫星导航定位系统。从1983年

我国的北斗卫星导航计划于正式提出，距今已经有30多年的历史。按照最初规划的“三步走”的战略，经过几代科学家们的努力，北斗计划已实现过半。褒贬之中回顾这30年的发展历程，不但有助于厘清北斗系统的发展脉络，也让国人体会到其中的艰辛。 上世纪80年代到2000年 试验阶段，覆盖我国周边 我国早在上世纪60年代就开始了关于卫星导航与定位的研究，随后由于受到文化大革命的影响，研究一度中断直到70年代末才恢复。从那时起，中国科学家们开始积极探索适合我国国情的卫星导航定位系统的技术途径和方案。1983年，一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案在全国科学大会上被提出。随后，我国著名航天专家陈芳允院士正式提出，在国内利用两颗地球静止轨道通信卫星，实现区域快速导航定位的设想。到了1989年，在陈芳允院士的带领下，我国首次利用通信卫星展开了双星定位演示验证试验，证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性和可行性。此后，1994年中国正式启动了该项目的系统建设和发展，并更名为北斗卫星定位导航系统。 双星定位示意图 该阶段以2000年成功发射的两颗“北斗一号”为结束，两颗卫星成功构成了北斗导航系统，形成了区域的有源服务能力。“北斗一号”是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。并且由于采用卫星接收测定机制，用户终端机工作时需要发送无线电信号给北斗卫星，是一种有源定位系统，能实现一定的互动性。随着2003年和2007年又成功发射了两颗“北斗一号”备份卫星，标志着完整的第一代北斗卫星导航定位系统已经完成，今后将转入长期的在轨管理阶段。 虽然第一代北斗系统缺陷很明显，但它是我国独立自主建立的首个卫星导航系统，打破了美、俄在此领域的垄断地位。而此阶段也是北斗计划最艰难的时期，在缺少人力、物力的

北斗卫星的行业现状和未来发展前景

北斗卫星的行业现状和未来发展前景 一、行业现状 1.简述 北斗卫星导航试验系统自2003 年正式提供服务以来，系统建设和无源导航定位服务能力已取得了长足发展，北斗卫星及其与其他卫星导航系统的多模芯片、天线、板卡等关键技术也已取得突破，掌握了自主知识产权，实现了产品化，在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象测报、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾和国家安全等领域得到广泛应用，产生了显著的社会效益和经济效益。而且目前北斗国际化发展势头良好，已经在巴基斯坦、泰国、印尼等国推广应用。未来北斗卫星导航系统全面建成后还将为民航、航运、铁路、金融、邮政、国土资源、农业、旅游等行业提供更高性能的定位、导航、授时和短报文通信服务。 ——在交通运输方面，北斗系统广泛应用于重点运输过程监控管理、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。 ——在海洋渔业方面，基于北斗系统，为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务。 ——在水文监测方面，成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输，提高灾情预报的准确性，为制订防洪抗旱调度方案提供重要支持。 ——在气象测报方面，成功研制一系列气象测报型北斗终端设备，启动“大气海洋和空间监测预警示范应用”，形成实用可行的系统应用解决方案，实现气象站之间的数字报文自动传输。 ——在森林防火方面，成功应用于森林防火，定位与短报文通信功能在实际应用中发挥了较大作用。——在通信时统方面，成功开展北斗双向授时应用示范，突破光纤拉远等关键技术，研制出一体化卫星授时系统。 ——在电力调度方面，成功开展基于北斗的电力时间同步应用示范，为电力事故分析、电力预警系

北斗卫星导航系统的发展历程

第一代北斗卫星导航定位系统 一代的北斗卫星导航系统属于区域性的有源导航定位系统。特点是投资小、建成快，只需要两颗地球同步轨道卫星（GEO 卫星）即可进行导航定位。在有源导航定位系统中，用户终端对两颗GEO卫星发射信号，通过记录时间差和两颗卫星在空间的距离，地面中心站（DEM)通过距离交会法求得用户的平面位置（注意是只有平面位置，没有海拔高程），地面中心站再通过卫星将计算结果告诉用户。 以上就是有源导航定位系统的工作原理，不难发现这里面有三个很严重的问题： 1、地面中心站承担了很大部分的任务，资源占用高，结果就是用户数量收到限制，无法推广开来； 2、用户终端必须发射信号，这在战时很容易就会暴露位置，也很容易使系统失效（只要向卫星发送错误的信号即可）； 3、计算速度慢，而且进度不高。 第二代北斗卫星导航定位系统 二代北斗卫星导航系统卫星星座包含14颗卫星，包括5颗地球同步轨道卫星（GEO卫星：通讯卫星，也可用于定位），5颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO卫星：备用卫星），4颗中地球轨道卫星（MEO卫星：定位解算功能）。由于是用伪距单点定位模型进行定位，并不需要地面中心站进行计算，定位解算是在用户终端上进行的，所以用户数量不再受限，于是便能推广开来。但二代北斗并没有抛弃有源导航定位的方法而是作为一种特殊功能保留了下来，只不过一般的接收机不支持这种功能，北斗二号于2013年正式提供服务。 第三代北斗卫星导航定位系统 三代北斗卫星导航系统理论上包含5颗GEO卫星，3颗IGSO卫星，27颗MEO卫星，总计35颗卫星。与GPS采用六轨星座系统（6*4）不同，三代BDS采用三轨星座系统,每个轨道面9颗MEO卫星，轨道面之间相隔120度均匀分布。正如我们所见，从2017年年底开始，其实已经开始了2017年11月5日中国成功以一箭双星方式发射北斗三号组网卫星，北斗三号卫星将陆续发射，2020年将完成全球化的卫星星座部署，届时将为全球提供导航定位服务。 各大高校和系所在北斗卫星导航系统发展中做出了不可磨灭的贡献。参与北斗系统建设的主要还是以航天，中电等集团的研究所为主，院校比较少，国防科大承担了一部分。其他地方院校主要参与了各型号接收机和芯片研制，如清华，复旦，北理，成电等。武大，信工大等参与定轨方面的数据处理，在此疯狂给母校武大打电话。 为什么一开始要用有源导航定位系统这种精度不高实用意义不强的技术？ 这一举动充分体现了中国人无穷的智慧——答案其实是为了占坑，但不是占空间位置的坑，而是占无线电频率坑。实际上所有全球导航定位系统都是使用L波段进行广播，而L波段中效果好的就只有有限的几个频率，国际上规定谁先占用了就归谁。所以先用一代北斗占着无线电频率的坑，然后再慢慢发展。

北斗地基增强系统建设方案

北斗地基增强系统建设 方案 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

1.1构建地基增强系统 地基增强系统是基于BD/GPS卫星定位技术、计算机网络技术、数字通讯技术等高新科技，通过在一定区域布设若干个GNSS连续运行参考基站（CORS），对区域GNSS定位误差进行整体建模，通过无线数据通讯网络向用户播发定位增强信息，提高用户的定位精度，且定位精度分布均匀、实时性好、可靠性高。地基增强系统辅助空间卫星，可以显着或成倍提高定位和授时精度，可使终端的定位精度提高到米级以内。 地基增强系统由参考站、数据处理中心、数据传输系统、定位导航数据播发系统、用户应用系统五个部分组成，各基准站与监控分析中心间通过数据传输系统连接成一体，形成专用参考站网络，数据传输系统与定位导航数据播放系统共同完成通信传输。 北斗卫星地基增强系统是动态的、连续的空间数据参考框架，可快速、高精度的获取空间数据和地理特征，它也是区域规划、管理、决策的基础。 建设原则 北斗卫星地基增强系统建设将坚持“技术先进、高效可靠、经济实用和易于扩展”的基本原则。 1）总体规划、分步实施 系统建设中，应先行进行总体规划和设计，全盘考虑系统建设目标。根据总体规划指导和要求，进行项目的分期建设的设计和实施，避免不合理的建设投入。 2）先进性 系统拟采用的BDS/GPS技术融合了网络RTK技术和PPP技术的各自优势，充分借鉴了网络RTK和PPP技术的工作模式，因而其技术本身可具备以下优势：

(1)北斗为主，兼容GPS、GLONASS系统。具有BDS独立组网进行高精度定位增强的能力，同时提供CGR三系统、CG双系统、CR双系统、GR双系统等4种组合定位增强模式，实现 GEO/IGSO（高轨）卫星与MEO（GPS/GLONASS中圆轨道）卫星联合解算技术。 (2)区域网络RTK与广域PPP技术融合统一，区域CORS网内和网外用户采用同一套数据处理软件，相同的数据处理模式，实现区域增强与广域增强服务自动无缝切换，具有近海高精度定位增强服务能力。 (3)坐标同时兼容CGCS2000和WGS 84坐标系统。 (4)现有的GPS B 级点可以结合IGS 站点，实现CJK-CORS监测系统中的基准点的坐标联测的起算点。 3）可靠性 (1)系统设计充分考虑系统运行的可靠性以及个BDS/GPS定位技术的可靠性。从系统设备部署、基准站布网分布、系统软件自适应性及可靠性、合理高效的备份机制等方面，保证系统全天候、稳定正常运行； (2)系统设计以北斗信号为主，兼容GPS、GLONASS信号，对于GPS定位技术而言存在更多的冗余性，有利于提高定位的精度与可靠性。对于北斗三星GPS CORS系统监测，其在扩展时间可用性的同时，能有效地缩短初始化时间。 (3)全方位的完好性监测方法和预警技术。对导航星座、CORS基站、大气扰动、网络环境、硬件设备进行实时监测，面向系统决策层、系统管理员和终端用户各自不同的需求，建立相应的系统完好性参数化模型，实时发布完好性差分数据、监测数据和预警信息，提升系统服务的可靠性和完备性。 3）资源集约利用 (1)利用一带一路周边现有的基站站可利用的设施，在其基础上扩展CORS监测系统，尽量避免重复投资。 (2)在确保系统性能指标和质量不受影响的情况下，采用合理、节省的方法设计系统，尽可能节约工程建设总费用。 4.易用可扩展

地面增强服务系统技术方案

柳州市北斗卫星地面增强服务系统 技术方案 上海北斗卫星导航平台有限公司 2013年10月

目录第1章项目概述 1.1项目背景 1.2建设原则 1.3建设依据 1.4建设目标 1.5建设内容 第2章项目建设必要性 2.1国家战略安全领域的需要 2.2提高北斗系统竞争力的需要 2.3国家北斗地基增强系统的需要 2.4推动卫星导航产业化发展的需要 第3章系统总体设计 3.1设计依据 3.2系统性能指标 3.3系统结构设计 3.4系统工作流程 3.4.1系统内部数据流 3.4.2系统外部数据流 3.5系统软件设计 3.5.1软件功能特色 3.5.2软件可拓展性 3.6参考站分布设计 3.6.1参考站分布设计原则 3.6.2柳州市自然地理概况 3.6.3参考站分布设计 第4章项目建设内容 4.1参考站网系统 4.1.1系统功能 4.1.2系统构成 4.1.3选址设计 4.1.4基准站接收机 4.1.5接收机天线与馈线 4.1.6安全防护监控设备 4.1.7电源保障 4.1.8观测墩建设 4.1.9防雷工程 4.1.10电涌防护

4.1.11基建施工 4.2控制中心系统 4.2.1功能分析与设计 4.2.2数据结构分析与设计 4.2.3数据中心设计 4.3通讯系统 4.3.1设计原则 4.3.2功能实现及设计 4.3.3通讯协议设计 4.4用户终端及使用流程 4.4.1用户终端 4.4.2用户使用流程 第5章项目实施进度计划 第6章经费预算 6.1费用说明 6.2费用预算 第7章项目建设成效 7.1经济效益预测 7.2项目社会效益 7.3系统服务类别 第1章项目概述 1.1项目背景 全球卫星导航系统（GNSS，即Global Navigation Satellite System）是全球所有卫星导航系统及其增强系统的总称，GNSS可为用户提供高精度、全天时、全天候的导航定位和授时服务，是最重要的时空基准信息资源之一。GNSS 包含全球系统、区域系统、天基增强系统和地面增强系统。目前，GNSS包含美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass(北斗)，全部建成后其可用的卫星数目达到100颗以上。 发展以北斗卫星导航系统为核心的卫星应用服务产业已经成为国家战略，卫星导航系统是国家时空基准领域的重要基础设施，是现代军事装备及信息化条件下立体作战指挥的重要依托和影响战争胜败的关键因素，是社会信息化的重要支撑和国家经济社会安全运行的重要保障，对加快经济发展方式转变、推动产业结构升级、提高生产安全效率都意义重大。 为了构建自主、安全、高效的卫星导航系统，国家投入巨资启动了国家卫星导航应用平战结合重大工程，建成了北斗卫星导航系统的基本框架。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号）中明确指出，

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