基于北斗卫星技术

基于北斗卫星技术

在一个快速发展的信息社会，导航定位系统在军事，民用各方面都起着至关重要的作用，它作为强国的基础设施之一，也是未来发展的必然趋势。美国俄罗斯欧洲相继建立和发展了自己定位导航系统，中国也不甘落后，成为发展导航系统的后起之秀，成功建立了北斗卫星导航系统，该系统的发展和应用不仅对其他定位导航系统产生了强有力的竞争，更重要是使中国在世界提高了地位，有着重要的战略意义。

北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。中国历经几十年的发展，成功建立和应用了北斗卫星导航系统，标志着中国成拥有自主卫星导航系统的国家。“北斗”卫星导航系统包括35颗卫星，其中包括27颗中高度圆轨道卫星，5颗地球静止轨道卫星，3颗倾斜地球同步轨道卫星。它们能提供持续而实时的被动三维地理空间定位和速度测算。它由三部分组成，分别是空间端，地面端和用户段组成。

GPS是美国开发和应用的定位导航系统。20世纪70年代的新一代卫星定位系统，它以实时精确和全球性的服务为特点，主要为陆海空提供服务，可以搜集情报。紧急通讯和各点检测等。经过20多年的发展和应用，到1994年，美国的GPS覆盖已经达到98%，这表明美国在世界上占有绝对的优势和主动权。GPS发射的信号有精码和粗码之分，精码的定位信息精度高于粗码，主要用于本国或盟国的军事的保密码。粗码供全世界使用，不限制用户数量。

格洛纳斯GLONASS”是俄罗斯的定位导航系统，开始于70年代中期。到21世纪初期格洛纳斯随着俄罗斯经济好转快速发展，更新了定位系统，于2011年1月在全球正式运行。格洛纳斯系统使用频分多址（FDMA）的方式，每颗格洛纳斯卫星广播两种信号，L1和L2信号，很大程度上提高了它的定位精度。系统提供全球导航和定时服务，用户不受数量限制的免费试用。

欧洲“伽利略”系统为了摆脱对美国GPS系统的依赖，于1999年合作启动了“伽利略”项目。它的系统具有定位导航授时服务，并有救援与搜索等特殊服务。伽利略系统是世界上第一个基于民用的，用户可以用多制式接收机来获得更多信号，使导航定位精度大大提高。

北斗卫星导航系统是中国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。2000年，中国建成北斗导航试验系统，并于2011年12月开始向中国及周边地区提供服务。它由30颗非精致轨道卫星和5颗静止轨道卫星组成，为用户提供免费的导航、定位、授时服务。

综上所述，全球的4大定位导航系统，都由三部分组成，分别是用户端。地面端和空间端。用户端是用户装置部分，由各种定位接收模块与卫星天线组成的，也是用户进行数据接收分析及传送相关定位数据的终端。地面端是由一个主控制站几个监测站。天线和通讯系统组成的，他们负责对每一颗卫星进行监视、跟踪、遥测及控制。空间端是由静止卫星和非静止卫星组成，每个定位系统卫星数量稍有不同，他们负责发射一定频率的无线电信号供定位模块接收数据使用。

每个定位导航系统都提供定位、导航和授时服务，为本国及全球用户提供免费服务。它们每个有各自的优势，GPS为美国研发，现在它的应用已经覆盖全球绝大部分的用户，在定位系统之中占有绝对的优势;格洛纳斯系统使用频分多址（FDMA）的方式，抗干扰能力很强;伽利略系统是世界上第一个基于民用的，定位精度能达到1米，是现有导航系统中精度最高的;而中国的北斗卫星导航系统

具有定位和通讯双功能，用户不但可以知道自己的位置，还可以告诉别人自己位置。

随着市场的快速发展，每个定位导航系统将形成互相竞争的局面，他们的互补和相互制约也会为每个用户提供更精确稳定的定位信号，将有利于用户脱离依赖性而进行选择，也使导航系统能够快速健康的发展。

北斗导航系统不仅在军事上产生重要的意义，而且在民生中的发展也起到了不容忽视的地位，像交通运输，林渔业，电信，测绘，气象等方面都产生了巨大的经济价值。

建立独立的卫星导航系统，是避免在战争中依赖于人，是保证国家安全的根本命脉。当今被全国广泛以来和使用的定位导航系统为美国的GPS，如果国家与美国产生冲突，美国可以控制GPS对该国进行信号屏蔽，紧急情况甚至关闭服务，使其战争武器就成了摆设而无法发挥效能，这对国家的军事战争具有极大的不利影响。所以发展自己的导航定位系统是具有重大的战略意义。

交通运输部为了适应社会经济的快速发展，正在开展重点运输过程车辆监控管理、服务示范系统工程，可以重点解决“两客一危”车辆的监管和服务。在几个示范城市，交通部已经通知80%的危险品运输车辆，旅游车大客车都要安装北斗导航系统的车载终端。基于北斗系统的车载终端，可以实时定位和监控车辆位置，通过无线移动传输技术和车辆进行信息交换实现互动，进行车辆远程监控与调度指挥，便于部门或公司的管理与控制。这些应用不但可以提高车辆行业的管理水平，也能使运输信息化建设快速发展，为我国的经济发展做出重要贡献。

在社会经济的快速发展中，北斗终端在农业林业渔业中的作用也显得尤为重要。

北斗终端可以装在农业机械上，实现对农田的定位耕作，体现了现代高新技术在农业中的应用，便于人们对田地的统一开发和管理。

在林业中，森林资源的保护和开发利用也对经济的发展起到积极的作用，因此管理者及时掌握森林资源的动态变化而做出相应的正确决策就显得更为重要。北斗导航系统也是林业工作者在林丛中考察工作时，利用它进行定位，辨别方向的新型工具。而且北斗导航系统可以测定森林的分布区域，进行样地精确勘测，面积求算和制图。这样既能减少大量人力物力，更有效的提高森林业的管理水平。而且在森林火灾预警，火灾定位，救援中，北斗定位导航系统也起到无法替代的重要作用。

在渔业方面，北斗导航系统不仅可以帮渔民寻找鱼群，还能在海况不好的情况，及时对渔船进行通告要求撤回，保证他们的海上安全作业。中国渔政还建立了“海洋渔业综合信息服务系统”管理平台，它是基于北斗定位系统开发，实现对出海渔船的实时监控、定位导航、合理调度和应急救援等。

中国气象局为了提高了国家气象监测水平，提高预警能力，降低自然灾害，也积极组织开展研发基于北斗导航系统的应用，实现气象数据的实时采集分析，并把精确的数据提供给气象部门使用。

北斗导航系统在自然灾害中起到了抢险救灾生命线的重要作用。例如在重大地震灾难中，可能所有的通讯系统都将被破坏，只有卫星导航系统不受影响，尽大可能缩短时间对灾害的位置上报到指挥部，对营救时间，减少损失的强险救灾起到至关重要作用。

发现和预测地震的重要手段之一是地球板块运动监测的检测。在未来发展中，北斗导航系统可能会参加地球板块的运动检测，这在地震灾害预测中是一个

重要的发展突破。

随着科技的快速发展，北斗导航定位技术在工程机械和施工中的应用也越来越广泛。各种工程机可以通过定位实现3D控制技术，打破了传统的施工方法，减少了大量人工测量和数据误差，使工程行业产生了革命性的突破，增加的系统的可靠性和安全性。而且基于北斗导航系统的仪器也可以对高楼桥梁等工程在施工中进行实时严密的监控，有利于工程的顺利进行，也保证了人身安全。

除此之外，北斗导航系统还可以应用在个人定位，金融等其他方面。由此看来，北斗导航定位系统已经无时无刻在我们身边，已经融入到我们的生活之中。

近几年，随着北斗卫星导航系统快速发展并在各个领域积极推广使用，使人们更清楚的认识和了解我国自己研发的定位系统。据粗略统计，2012年我国卫星导航和相关位置服务产业年产值已经超过810亿元，为国家的经济发展贡献重要的力量。有人预测，到2015年产值可能达到2千亿元，2020年将达到4千亿元，用户拥有的各种定位终端也会突破10亿台。那时候，我国的相关产业应用规模会大幅度提升，北斗卫星导航系统的相关终端发展是突飞猛进，不仅会给我国带来巨大的经济价值，也会在国际市场上有更强的竞争力，更重要的是能使我国在世界的地位有重要的突破和提高。”

北斗卫星导航系统的建立和使用，摆脱了我国对GPS的依赖，打破了发达国家垄断卫星导航定位技术的局面，增强了我国的武器效能，维护着国家安全，重要的是可以直接体现我国的技术实力和综合国力。北斗卫星导航系统的广泛应用，是我国信息化建设的重要里程碑，标志着我国在自主可控的卫星导航系统中迈出了一大步，不仅对中国，对世界也是意义重大，影响深远。