北斗卫星导航接收机中类相干积分算法

基于北斗卫星系统精确定位的关键技术研究

基于北斗卫星系统精确定位的关键技术研究北斗卫星导航系统是我国自主建设的基础性定位导航系统,无论从国家的军事安全还是社会经济效益考虑,都使得我国有更加长远的发展。近年来,我国北斗系统的组建正在一步步完善,服务范围也随之扩大,北斗系统及其相关产品的使用已经越来越深入到人们的日常生活中,对提高国民经济和推动社会发展有着重大的意义。 关于北斗卫星精确定位相关技术的研究也越来越重要,本文对北斗精确定位中的伪距定位和载波相位数据中周跳的相关问题进行分析和讨论,主要的研究工作内容如下:(1)在精确定位中,利用伪距定位技术对接收机的位置作初始定位,首先分析了北斗伪距定位的原理,研究了伪距定位的相关算法,用最小二乘定位解算法对接收机的位置定位,又采用扩展卡尔曼滤波定位算法做位置解算,两种方法均有线性误差存在。(2)北斗定位系统的解算模型具有非线性特点,研究了无迹卡尔曼滤波方法,验证了其定位解算的结果较好,优势明显。 对于定位中存在的噪声特性未知或者不确定的情况,本文提出了一种具有自适应性的无迹卡尔曼算法来解算,在传统的滤波定位算法的基础上,通过噪声估计器对接收机定位过程中的噪声做出实时估计,具有很好的定位效果,且有较强的和收敛性。(3)对于北斗卫星系统载波相位数据中存在的周跳问题,首先对传统的经典探测方法做出了验证,探讨了经典方法对不同类型周跳的探测性能。 对三频载波相位中存在的组合周跳探测特性作了研究,和一般的单频双频数据的探测方法相比较,三频数据组合探测周跳的方法在探测范围上的选择性更大,且探测的准确度也更高。(4)本文采用伪距相位与三频相位GF-IF法联合探测的方法,后者方法能够消除载波观测数据中电离层和伪距带来的误差,根据两种方

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”。

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；

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

北斗三频差分定位关键算法研究与实现

北斗三频差分定位关键算法研究与实现北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,不同于美国的GPS 系统和俄罗斯的GLONASS系统,北斗系统还是全球首个具备全星座播发三种频率卫星导航信号能力的卫星导航系统。多频观测值是未来全球卫星导航系统发展的趋势,多频观测值的出现不仅极大地增加了多余观测值,提高了卫星定位系统的稳定性和可靠性,同时更意味着可以形成更多性质优良的组合观测值,这些组合观测值一般都具有较长的波长,同时其电离层延迟及组合噪声较小,利用这些组合观测值可以显著提高导航定位的精度。 鉴于多频观测值的诸多优势,开展对北斗三频组合定位算法的研究有着十分重要的现实意义。本文重点研究了北斗三频观测值组合理论、基于三频观测值的三频周跳探测算法和三频模糊度解算算法以及基于奇异谱分析法的北斗恒星日滤波算法,主要研究工作如下:(1)从北斗系统观测方程出发,推导了三频组合观测值的观测方程及其各项误差的表达式,并分析了各项误差之间的关系,最后以波长、电离层延迟以及观测噪声为标准选取了最优整系数线性组合,结果表明:满足较长波长并且电离层延迟和观测噪声较小的组合观测值其系数之和等于零;(2)研究了两种基于三频观测值的周跳探测与修复方法:伪距相位组合法和无几何相位组合法。 介绍了两种方法的周跳探测原理,然后分析了两种周跳探测方法各自存在的局限性,并针对伪距相位组合法探测周跳时容易受到电离层延迟影响的不足,提出了一种新的顾及伪距组合系数的弱电离层周跳探测方法。首先在构造周跳检测量时通过设定伪距相位组合的电离层延迟系数阈值并以周跳估值的标准差最小为原则搜索得到具有最小电离层延迟系数的伪距相位组合系数,筛选出的伪距相

《“北斗卫星导航系统”》阅读练习及答案

阅读下面的文字，完成各题。 材料一： 材料二： 2005年，当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。 原子钟就如同一块“手表”，为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。事实上，高精度的时间基准技术是卫星导航系统最核心的技术， 直接决定着系统导航定位精度，对整个工程成败起着决定性作用，其重要性如同人的心脏。 当时还想引进，但人家就不给你。因为这是个高精度的东西，他 们要对我们进行技术控制。没有原子钟，这个系统基本上就是空中楼阁。 国外的技术封锁，坚定了科研人员自力更生的信念。大家有了一 个共识，核心关键技术必须要自已突破，不能受制于人。当时北斗人 有一句话，“六七十年代有原子弹，我们北斗人一定要有我们自己的原子钟”。 他们成立了三支队伍同时开展研发，并在基础理论、材料、工程 等领域同步推进。就这样，仅仅用了两年的时间，科研团队就攻克了

原子钟这个最大技术屏障。不仅如此，现在用在北斗三号上的原子钟，已提升到每300万年才会出现1秒误差的精度，完全满足了我国的定位精度要求。 （摘编自“央视网”）材料三： 2018年7月29日9时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火费，以“一箭双星”的方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。 这是北斗三号全球组网卫星的第四次发射。两颗卫星均属于中圆 地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第9、10颗组网卫星。 根据计划，2018年年底前将建成由18颗北斗三号卫星组成的基本系统，为“一带一路”沿线国家提供服务。从这次发射开始，北斗 卫星组网发射进入前所未有的高密度期。 （摘编自“新华网”）材料四： 据俄罗斯《劳动报》网站2018年8月26日报道，中国已与美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的“格洛纳斯”全球卫星导航系统 展开激烈竞争。今年北斗系统将开始向“一带一路”沿线国家和地区 提供基本导航服务。两年之后，北斗将向全球提供导航服务。 报道认为，中国对太空领先地位的积极争夺令美国等太空强国感 到不安。尽管中国每年对太空项目的60亿美元投入与美国的400亿美元相差甚远，但中国发射的卫星数量却与美国不相上下。此外，中

北斗无源定位的虚拟卫星算法

ISSN 1000-0054CN 11-2223/N 清华大学学报(自然科学版)J T singh ua Un iv (Sci &Tech ),2009年第49卷第1期 2009,V o l.49,N o.1w 13 http://qhx bw.chinajo https://www.360docs.net/doc/c912015086.html, 　 北斗无源定位的虚拟卫星算法 刘家兴,　陆明泉,　崔晓伟,　冯振明 (清华大学电子工程系,北京100084) 收稿日期:2007-10-16 作者简介:刘家兴(1981—),男(汉),北京,博士研究生。通讯联系人:冯振明,教授,E-mail:fz m@tsingh https://www.360docs.net/doc/c912015086.html, 摘　要:为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗“虚拟”卫星,对应的“虚拟”伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫星和测得的伪距来更新用户的位置估计值,反复执行上述过程直至收敛。该算法计算步骤简单,可直接进行定位精度分析。将该算法应用于北斗三星无源定位当中,仿真结果表明:设定气压测高误差标准差为8m,则中国及邻近地区的位置精度因子为8.8至22.4;在清华大学校园进行的静态测试显示,在各个历元上迭代过程只有4～9次,定位均方根误差为42.7m 。 关键词:虚拟卫星定位;北斗无源定位;气压高度计;定位 精度 中图分类号:T N ;T U 2 文献标识码:A 文章编号:1000-0054(2009)01-0049-04 Virtual satellite algorithm for Beidou passive positioning LIU Jiaxing ,LU Mingquan ,CUI Xiaowei ,FENG Zh enming (Department of Electronic Engineering ,Tsinghua University , Beij ing 100084,China ) Abstract :Curr ent satellite pos itioning alg orith ms that rely on barometric altimeters are either complex or have d ifficu lty to analyze positioning accuracies. T his paper presents a virtual s atellite positioning algorithm that gen erates a “virtual ”s atellite based on the user ’s estim ated position us ing the “virtual ”ps eudorange provided by the barometer.T he user ’s estimated position is iteratively renew ed based on the real and virtual s atellite ps eud or anges until convergen ce.Th e alg or ith m s implifies the computations and can accur ately analyze the positioning.Ap plication of the algorithm to passive pos itioning w ith th ree Beid u geostationary satellites show s that the position dilu tion of the p recision factor ranges from 8.8to 22.4across China and near by regions if the barometr ic altitude error is 8m.A static test on the T singh ua University campus show s that only 4to 9iterations are requ ired for each ep och,and that the root-mean-squ are pos ition ing error is 42.7m. Key words :virtual satellite positionin g;b eidou pass ive positioning ; barometr ic altim eter ;positionin g accuracy “北斗一号”卫星定位系统是中国自主研发的全天候、区域性、具备较高精度的卫星定位系统[1] 。它由3颗地球同步卫星、地面控制中心、标校系统和各 种用户机组成。它采用两颗地球静止轨道卫星以双向测距结合数字地图实现主动式的有源定位[2],定位结果在地面控制中心完成,然后通过卫星转发至用户机。相比全球定位系统(GPS)采用的被动定位方式,主动式定位有如下缺点:用户的数量有限;用户的服务频度受到制约;定位结果的实时性差;定位精度不理想;在军事应用中其用户更容易暴露目标。如果利用气压高度计辅助已有的3颗北斗卫星实现被动式定位,则上述问题可以迎刃而解。 某些时候GPS 也需要气压高度计辅助,用以解决由遮挡造成的可见卫星数目不足的问题,从而提高可用性和连续性。 文[3]给出一种气压高度计辅助GPS 的定位算法,它基于本地用户(NED)坐标系,必须对所有坐标点反复进行从地心地固(ECEF )坐标系到NED 坐标系的转换,计算的复杂度较高。文[4-6]介绍了北斗无源定位算法。文[4]利用气压测高增建一个关于接收机的近似椭球方程,该方法不适于计算精度因子(DOP ),根源在于定位解算线性方程组的常数误差量并不服从相同分布。文[5]利用气压测高消去ECEF 的z 坐标,因此给出的位置精度因子(PDOP)(7～9)略小于真实值。文[6]则缺乏足够的定位精度分析。 本文提出虚拟卫星定位算法。该算法计算简洁,便于精度分析。在北斗三星无源定位的应用中,提供一些具有参考价值的仿真结果和静态测试结果。

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

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

多模卫星导航接收机

多莫卫星导航接收机 本公司是国内最早成功研制出“北斗一号”手持用户机的单位之一。在2002年到2004年期间，本公司与8400厂共同完成了用户机的研制，并且经过测试达到所有性能指标。该用户机提供了友好的人机界面，具备定位、测速、导航、通信、自毁等功能，目前正在批量生产中。 “北斗一号”导航系统（下面简称BD-1）是我国自行开发研制并已成功运营，具有自主知识产权、自主控制的区域性卫星导航定位系统。它采用主动定位方式，定位由用户终端向地面控制中心发出定位请求，地面控制中心根据用户请求信号，测量并计算出用户到两颗卫星的距离，并根据中心存储的数字高程地图或用户请求中所带的测高信息算出用户到地心的距离，再由这3个距离按三球交会测量原理进行定位解算，然后将解算结果通过卫星广播，由该用户终端接收，这样就完成了定位。BD-1系统主要有三大功能：快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度与GPS相当；短报文通信，一次可传送多达160个汉字的信息；精密授时。 BD-1系统不仅解决了我国无自主导航系统的问题，同时与其他导航定位系统比较，它有独特的优势和广阔的应用前景，为我国的交通运输、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信、公安以及其他特殊行业提供高效的导航定位服务，有巨大的经济和社会价值。与GPS相比，北斗系统有以下优点和缺点。 BD-1的优点： (1)BD-1是我国自行开发研制的导航系统，具有自主知识产权、自主控制权，安全、 可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用。 (2)具有目前定位系统所不具有的短消息通信功能，可以发送多达160个汉字的短消 息。 (3)由于采用主动式定位，所有的定位解算都要通过中心站来进行。这样就保存了用户 的信息，便于在需要查找用户位置时提供了可行性。这也是采用被动定位方式的定 位系统所不具备的。 (4)它的通信信号覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区，从 而满足了偏远山区、海上、跨区域的监控应用要求。 (5)首次启动定位的时间短。对于GPS接收机而言，首次启动时，需要20分钟左右的 时间收集卫星的星历信息，然后才能定位。但是对于BD-1的用户来说，启动之后， 只要收到卫星信号就可以发送定位请求进行定位，时间约为1秒左右。 BD-1的缺点： (1)BD-1定位终端是有源终端，定位过程发射电磁信号，马上暴露了使用者的位置， 容易被敌人发现，在战争中是致命的弱点。而GPS终端是无源的监听者，使用 起来十分安全、隐蔽。 (2)BD-1定位终端采用双向通信，由地面控制站把定位信息返传给定位终端，时延 较长（秒级），不能应用于音速飞行的装备，如导弹、战机等。而GPS终端是在

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，

北斗卫星定位系统方案汇总

北斗卫星定位系统方案 北斗卫星系统是我国拥有自主知识产权的全球卫星定位系统，是国家安全战略的重要内容。近年来，国家不断加大投入，完善系统的覆盖能力和服务能力，着力向民用化推广应用。按照国家大力发展卫星应用产业的战略部署，北斗应用技术支持中心和佛山市南海区科技信息局组织佛山市电子口岸有限公司、广州广嘉北斗电子科技有限公司南海分公司、北京博科星通科技有限公司等致力于卫星应用开发的企业，以南海作为试验区，研究和推广北斗卫星系统民用化应用，验证和完善北斗卫星应用产业结构。为此，特制定如下试点建设方案。 一、项目背景 （一）北斗卫星定位系统简介 中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月5日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星，组成了“北斗”区域导航系统（又称为“北斗1代”卫星定位系统）。该系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GNSS广域差分功能。2007年02月03日凌晨中国在西昌成功发射第四颗北斗导航试验卫星，并已在运行至今工作稳定、状态良好的北斗导航试验系统基础上，开始着手建设拥有自主知识产权的全球卫星定位系统──北斗

卫星定位系统（又称为“北斗2代”）。2009年前后，北斗卫星定位系统12颗卫星上天，我国卫星应用产业进入一个前所未有的快速发展期。2010年北斗卫星定位系统即可为我国及周边地区提供基本服务，并逐步发展为全球服务，这标志着我国已成为继美国、俄罗斯和欧洲之后自主研制建立卫星定位系统的国家。 （二）北斗卫星定位系统应用现状 2008年，北斗卫星定位系统表现最为抢眼。在汶川抗震救灾中，“北斗一号”全力保障了救灾部队行动；奥运会期间，北斗系统与GPS系统共同承担相关保障任务；北斗卫星定位系统首次参加神舟飞船飞行试验任务，成为“神七”返回舱着陆场系统空中指挥平台的一大亮点。目前，“北斗一号”已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域。“南沙渔船船位监测系统”从根本上解决了船位监测、险情报知、海难救援等实际难题；“三峡水文测报系统”解决了三峡上游流域水文信息报知难等突出问题，为三峡库区水位监测、科学调控提供了可靠手段。但是，这些应用只局限于特定行业，还没有形成产业体系。而且由于我国产业基础薄弱、技术积累不够、关键应用技术与核心产品受制于人的局面尚未得到根本改变，卫星应用产业的发展也面临着巨大的挑战。 （三）国家大力扶持北斗卫星定位系统产业化

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

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析3 赵树强 ,许爱华 ,张荣之 ,郭小红 (西安卫星测控中心 ,陕西西安 710043) 摘要 :针对我国建立的北斗一号导航定位系统 ,介绍了该系统的定位原理 ,给出了基于 北斗双星和三星定位算法的模型 ,进行了实测数据的解算 ,分析了星历误差、信号传播误差和 接收机钟差等误差对定位精度的影响 ,计算结果表明该算法简单、实用

,可满足中高精度的导 航定位用户需求 ,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有 参考价值。 统 系统,是我国自行研制、 (RDSS ,Radio Determination Satellite Service) , 能为用户提供快速定位、简单数字报文通信及高精度授时服务的全天候、区域性的卫星导航定位系统。在 2000年 10月 31日和 12月 21日发射了两 颗“北斗导航试验卫星” ,具备了双星定位的功能。

关键词 :北斗一号卫星 ;定位算法 ;定位误差 ;精度分析 北斗一号卫星导航定位系统又称为双星定位建立的一种区域性定位系 中图分类号 : P207文献标识码 :A文章编号 :1008 -9268 (2008) 01 -0020 -05 1.引言是待测站。但是 ,地球表面不是一个规则椭球面 , 即用户一般不在参考椭球面上 ,要唯一确定待测站 “北斗一号”卫星导航定位系统是有源的

,需要和 “北斗”定位总站即中心站建立联系才能定位 ,因此 存在着系统用户数量易饱和以及定位速度慢等方面的缺点。 2003年 5月 25日我国将第三颗“北斗 一号”备份卫星送入太空 ,这使得我国“北斗一号” 系统具备了无源定位的功能。针对北斗双星有源定位和三星无源定位的算法与定位精度进行研究。 2.北斗一号卫星导航系统定位原理 3.1双星定位原理

N-11船载北斗卫星导航系统接收机-中国船级社

指南编号/Guideline No.: N-11(201712) N-11船载北斗卫星导航系统接收机 生效日期/Issued date: 2017年12月07日?中国船级社China Classification Society

前言 本指南是CCS规范的组成部分，规定船舶入级产品，授权法定产品检验适用技术要求，检验和试验要求。 本指南由CCS编写和更新，通过网页https://www.360docs.net/doc/c912015086.html,发布，使用相关方对于本社指南如有意见可反馈至ps@https://www.360docs.net/doc/c912015086.html,

目录 1 适用范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 定义和术语 (5) 4 图纸资料 (6) 5 设计技术要求 (8) 6 原材料及零部件 (11) 7 型式认可和单件/单批试验 (11)

船载北斗卫星导航系统接收机 1 适用范围 1.1 本指南仅适用于船载北斗卫星导航系统接收机的型式认可和单件/单批产品检验。 1.2 本指南不适用于航速大于70节的船舶上所使用的设备。 2 规范性引用文件 2.1.1 SOLAS(1974)及其修正案第V章第19条； 2.1.2 SOLAS(1974)及其修正案第X章第3条； 2.1.3 2000 HSC Code 第13章； 2.1.4 IMO A.694(17)决议：作为全球海上遇险和安全系统（GMDSS）组成部分的船载无线电设备和电子助航设备的一般要求； 2.1.5 IMO MSC.191(79)决议：船载航行显示器有关航行信息显示的性能标准； 2.1.6 IMO A.1046(27)决议：全球无线电导航系统； 2.1.7 IMO A.915(22)决议：经修订的未来全球导航卫星系统(GNSS)的要求和海事政策； 2.1.8 IMO MSC.379(93)决议：船载北斗卫星导航系统（BDS）接收机性能标准； 2.1.9 IEC 61162 (所有部分)，海上导航和无线电通信设备和系统- 数字接口； 2.1.10 IEC 62288 2014: 海上导航和无线电通信设备及系统--船载导航显示器上与导航相关的信息的表示法--一般要求、测试方法和要求的测试结果； 2.1.11 IEC 60945:2002/COR1:2008：海上导航和无线电通信设备及系统- 一般要求- 测试方法和要求的测试结果；

北斗卫星导航系统常识简介

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