北斗卫星通信原理

北斗卫星通信原理
北斗卫星通信原理

简介

北斗卫星定位系统是由我国建立的区域导航定位系统。

该系统由三颗(两颗工作卫星、一颗备用卫星)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。

三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,第三颗是备用卫星。

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)

[glow=255,red,2][/glow]和授时。

北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。

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。

与GPS系统对比

1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。

GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。

2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。

GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。

3、定位原理:北斗导航系统是主

动式双向测距二维导航。地面中心控

制系统解算,供用户三维定位数据。

GPS是被动式伪码单向测距三维导航。

由用户设备独立解算自

位解算在那里而不是由用户

设备完成的。为了弥补这种

系统易损性,GPS正在发展

星际横向数据链技术,使万

一主控站被毁后GPS卫星可

以独立运行。

而“北斗一号”系统从原理

上排除了这种可能性,一旦

中心控制系统受损,系统就

不能继续工作了。

4、实时性:“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,

再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。

此外,“北斗一号”卫星导航系统也

有一些自身的特点,其具备的短信通

讯功能就是GPS所不具备的。

综上所述:

北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。

缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,且需提供用户高程数据,不能满足高动态和保密的军事用户要求,用户数量受一定限制。

但最重要的是,“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导少的初步起步系统。此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。

相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA 干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。

当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。

“一代‘北斗’只用双星定位,比GPS等投资小、建成快,”这是我国国情决定的,也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求,“所以我们的定位系统具有自己的特点。”

美国的GPS和俄罗斯的GLONASS,都是使用24颗卫星(GPS还另有3颗备份卫星,GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星)组成网络。

这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。

等计算出至少3~4颗卫星的相对位置后,GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟,同时还有一个实时更新的数据库,

记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时,它可以下载其他所有卫星的位置信息,这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想,正式立项是在1994年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分即可完成定位。

一代“北斗”与GPS系统不同,对所有用户位置的计算不是在卫星上进行,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户的位置及时间信息,并负责整个系统的监控管理。

有源无源是关键不同点[glow=255,red,2][/glow]

“一代‘北斗’采用的是有源定位,GPS和GLONASS等都是无源定位 ”这是它们质上的不同点。

所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系及地面中心站的传输,通讯就不必通过其他的通讯卫星了,一星多用符合我国国情。

GPS和GLONASS没有设计通讯功能,主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。

区域性基于技术水平

北斗定位导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。我国卫星导航工程中心副主任冉承其介绍,北斗定位导航系统的开发具有重要意义,

并有一些GPS系统所没有的长处,如在静态地图的基础上,可以把道路拥堵的实时情况在导航仪上反映出来。

一代“北斗”是区域卫星导航系统,只能全天候、全天时用于中国及其周边地区;而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统,在全球的任何一点,

只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标。“区域性是我国双星定位的技术特点、水平以及国家需求决定的。

GPS和GLONASS的空间部分是高度在2万千米左右的卫星组成的网络。GPS的卫星平均分布在6个轨道平面上,GLONASS卫星平均分布在3个轨道平面上,不停地绕地球旋转。

这样,在全球的任何位置、任何时间都可同时观测到4颗以上的卫星,通过它们就可以获得高精度的三维定位数据。

“北斗”一号是双星定位,轨道偏高,距离地面3万6千千米,是地球同步静止轨道卫星。

之所以要在这么高的高度是因为我们只有两颗定位卫星,不能覆盖整个地球,如果在较低轨道上绕地运行,每天就要有一定时间不能监控我国所在区域。[glow=255,red,2][/glow]

二代“北斗”可称“中国的GPS”[glow=255,red,2][/glow]

“我国发展二代‘北斗’不会采取一步到位的方式,也不会停掉一代,另外发展二代,”我们会在一代的基础上不断补充卫星数,增加其功能,提高其整体水平。”

这位将继续承担二代“北斗”设计工作的科学家说:“二代‘北斗’可以称为‘中国的GPS’,不过它仍然会比GPS多一个通讯为发展我国二代“北斗”的关键技术提供了准备。

此次定位的“北斗”一号备份卫星上新装载了用于卫星定位的激光反射器,能够参照其他星,把自身位置精确定格在几个厘米的尺度以内。

这颗卫星已定位成功,表明这种技术是有效而可靠的。这样,当我们不断发射新的卫星构建二代“北斗”体系时,众多卫星就会找准自己的位置,构成符合标准的网络。

此外,“北斗”一号的3颗星寿命都是8年,专家正不断研究,预计下一次发射的卫星寿命就能达到10年左右了;而目前GPS卫星的寿命都是

12年左右,GLONASS卫星的寿命则是3到5年。

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;

短报文通信:北斗系统用户终端具有

双向报文通信功能,用户可以一次传

送40-60个汉字的短报文信息;

由于对包含车辆的位置和状态信息的数据要求有一定的实时性。同时车辆与调控中心之间的信息沟通实际上也是一种数据的通信方式,其信息量一般也不会超过GSM短信息的长度范围。

因此利用GSM的短消息业务基本可满足系统通信的需要。其次,通过短信息方式发送数据其成本代价远远低于其它方式(如通过话音信道)。

与其他无线电台等传统方式比较,采用GSM短信息网络系统具有以下优点:

1、速度快,实时性好,不掉线;

2、可以双向通信,及时返回终端信息;

3、设备体积小,操作简单;

4、由于控制中心无须专门设置大功率发射电台,将大大降低安装费用;

5、覆盖面广受地理环境

精密授时:北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。

北斗应用五大优势

同时具备定位与通信功能,无需其他通信系统支持;

覆盖中国及周边国家和地区,24小时全天候服务,无通信区;

特别适合集团用户大范围监控与管理,以及无依托地区数据采集用户数据传输应用;

独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计,可同时解决“我在哪”和“你在哪”;

自主系统,高强度加密设计,安全、可靠、稳定,适合关键部门应用。

北斗卫星通信在水利行业中的应用(DOC)

北斗卫星通信在水利行业中的应用

目录 1.北斗卫星系统简介 (3) 2.水利行业应用需求 (4) 2.1.水利工程测量 (4) 2.2.水情监测 (5) 2.3.水利设备监控 (6) 3.短报文通信在水情监测数据传输中的应用 (6) 3.1.短报文通信介绍 (7) 3.1.1.通信方式 (7) 3.1.2.通信优点 (8) 3.1.3.通信缺点 (8) 3.2.应用方案 (9) 3.2.1.硬件配置 (9) 3.2.2.服务提供 (9) 3.2.3.通信保障 (9) 3.2.4.系统整体结构 (10) 3.3.实际应用项目介绍 (10)

1.北斗卫星系统简介 北斗卫星是一个提供全中国范围内的卫星定位系统。它是中国自主开发的用于地面定位的卫星系统,现在已发展成为可供民用定位和数据通信的系统。系统包括“北斗一代”和“北斗二代”,北斗一代空间部分由两颗静止轨道卫星和一颗备份星组成;北斗二代空间部分由5 颗静止轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星和3 颗倾斜同步轨道卫星组成。 北斗卫星系统由三个主要部分组成:空间卫星,地面站(LES)及分理平台(河南北斗卫星导航平台)和用户终端。 图1 北斗卫星系统结构 (1)空间卫星:空间卫星部分由2~3颗地球同步卫星组成,负责执行地面中心站与用户终端之间的双向无线电信号中继任务。每颗卫星的主要载荷是变频转发器,以及覆盖定位通信区域点的全球波束或区域波束天线。每颗卫星都有2个波束,定位在太平洋、印度洋二个区域。两颗工作卫星的波束分别为1、2、3、4。一颗备用星的波束为5、6。两颗卫星都可以覆盖中国全境。覆盖范围:北纬5~55度,东经70~145度。系统组成如图1所示。 (2)地面站:终端与终端之间相互通信的中转站。其功能是完成与卫星之间上、下行数据的处理;对各类用户发送的业务请求进行响应处理,完成全部用户定位数据的处理工

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gps卫星定位系统定位原理

网址:https://www.360docs.net/doc/fa18124148.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理 北斗卫星定位系统哪家好?北斗卫星定位系统的原理是什么?八杰科技为您解答。 定位原理 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

网址:https://www.360docs.net/doc/fa18124148.html, 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。 卫星定位实施的是“到达时间差”(时延)的概念:利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。 卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号,供接收机接收。由于传输的距离因素,接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟,通常称之为时延,因此,也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码,一旦两个码实现时间同步,接收机便能测定时延;将时延乘上光速,便能得到距离。 每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间,而全球监测站网保持连续跟踪。 卫星导航原理 踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起,至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括:星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的,可在几个星期内保持有效。 卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时(UTC)的几纳秒以内,UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的,每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标,后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常,在任一指定时间内,每颗卫星上只有一台频标在工作。 卫星导航原理:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

铱(北斗)卫星通信终端使用说明_透传功能_

CT2013-0822-V1.0 铱卫星数据通讯终端使用说明 version1.0 2013-8-22 <图1>

声明 Copyright ? 2013 <>版权所有,保留所有权利未经北京xxxx通讯设备有限公司明确书面许可,任何单位或个人不得擅自仿制、复制、誊抄或转译本书部分或全部内容。不得以任何形式或任何方式(电子、机械、影印、录制或其他可能的方式)进行商品传播或用于任何商业、赢利目的。 本手册所提到的产品规格和资讯仅供参考,如有内容更新,恕不另行通知。除非有特殊约定,本手册仅作为使用指导,本手册中的所有陈述、信息等均不构成任何形式的担保。

目录 1产品概述 (4) 1.1产品简介 (4) 1.2产品特征 (4) 2硬件描述 (4) 2.1设备尺寸及重量 (4) 2.2正面面板 (4) 2.3右侧面板 (4) 2.3.1电源 (5) 2.3.2铱卫星天线 (5) 2.3.3GPS天线 (5) 2.4左侧面板 (5) 2.4.1用户串口 (6) 2.4.2LED指示灯 (6) 3快速使用指南 (7) 3.1GPS定位功能 (7) 3.1.1GPS定位功能信息详解 (7) 3.1.2GPS定位功能设置指令详解 (7) 3.2数据透明传输功能 (9) 3.2.1用户透传数据格式详解 (9) 4系统管理员指令 (11)

1产品概述 1.1产品简介 本产品是基于铱卫星系统的数据传输模块9602集成开发的一款卫星数据传输设备,可实现远程位置信息定时传输、短数据透明传输。支持远程更改发送时间间隔指令,支持无发送时休眠、自存储功能。 可应用于海洋环境下的浮标定位、短数据传输,无人区气象监测参数的数据传输,高空探测飞艇(气球)环境监测参数的数据传输,无人驾驶汽车的GPS定位监控,偏远地区特种车辆的GPS定位监控和指令互通等等。 我司也可根据客户具体需求集成定制设备(核心模块有9602、9603、9522B、9523等)。 1.2产品特征 宽电源输入:DC 9V-30V 采用卡口式电源连接方式,使用便捷,锁紧可靠 内部采用防电源反接电路,有效防止内部元器件的损坏 LED状态指示 上电待GPS信号可用后即发送一条定位信息,表明设备工作状态良好 提供了一个用户串口,通过串口,用户可轻松掌握设备运行状态以及进行数据透传 回传位置信息的时间间隔可根据需求设置 铱卫星信号强度实时检测功能 可以根据铱卫星信号强度的不同,决定信息是否发送,确保信息发送成功 在铱卫星信号强度不好的情况下,系统可自动存储100条用户信息,待铱卫星信号强度达到要求时依次发送 具有GPS秒连续检测功能,有效防止系统误动作 2硬件描述 2.1设备尺寸及重量 尺寸:100mm*50mm*23mm 重量:90g 2.2正面面板 <图2> 2.3右侧面板 <图3>

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

中国北斗卫星导航系统(COMPASS,中文音译名称BeiDou,北斗政府网站:https://www.360docs.net/doc/fa18124148.html,),作为中国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,是国家正在建设的重要空间信息基础设施,可广泛用于经济社会的各个领域。 北斗卫星导航系统能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,具有导航和通信相结合的服务特色。通过19年的发展,这一系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用,产生了显著的经济效益和社会效益,特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。 中国北斗卫星导航系统是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后,全球第四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统2012年将覆盖亚太区域,2020年将形成由30多颗卫星组网具有覆盖全球的能力。高精度的北斗卫星导航系统实现自主创新,既具备GPS和伽利略系统的功能,又具备短报文通信功能。 北斗卫星导航系统的建设目标是: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,形成完善的国家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。北斗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。 按照“三步走”的发展战略,北斗卫星导航系统将于2012年前具备亚太地区区域服务能力,2020年左右建成由20余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的、覆盖全球的大型航天系统。 北斗卫星导航系统的建设历程我国建设北斗导航检测认证体系 “三步走”计划 第一步即区域性导航系统,已由北斗一号卫星定位系统完成,这是中国自主研发,利用地球同步卫星为用户提供全天候、覆盖中国和周边地区的卫星定位系统。中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月25日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星,组成了“北斗”区域卫星导航系统。北斗一号卫星在汶川地震发生后发挥了重要作用。 第二步,即在“十二五”前期完成发射12颗到14颗卫星任务,组成区域性、可以自主导航的定位系统; 第三步,即在2020年前,有30多颗卫星覆盖全球。北斗二号将为中国及周边地区的军民用户提供陆、海、空导航定位服务,促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用,为航天用户提供定位和轨道测定手段,满足导航定位信息交换的需要等。北斗闪耀星空照亮国人 之路——访中国航天科技集团公司总经理马兴瑞

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告 一、原理 卫星导航信号的串行捕获算法如图1所示。 图1 卫星导航信号的串行捕获算法 接收机始终在本地不停地产生对应某特定卫星的本地伪码,并且接收机知道产生的伪码的相位,这个伪码按一定速率抽样后与接收的GPS中频信号相乘,然后再与同样知晓频率的本地产生的载波相乘。GPS中频信号由接收机的射频前端将接收到的高频信号下边频得到。实际产生对应相位相互正交的两个本地载波,分别称为同相载波和正交载波,信号与本地载波相乘后的信号分别成为,产生同相I支路信号和正交的Q 支路信号。 两支路信号分别经过一个码周期时间的积分后,平方相加。分成两路是因为C/A码调制和P码支路正交的支路上,假设是I支路。当然由于信号传输过程中引入了相位差,解调时的I支路不一定是调制时的I支路,Q支路也一样,二者不一定一一对应,因此为了确定是否检测到接收信号,需要同时对两支路信号进行研究。相关后的积分是为了获取所有相关数据长度的值的相加结果,平方则是为了获得信号的功率。最后将两个支路的功率相加,只有当本地伪码和本地载波的频率相位都与中频信号相同时,最后得到的功率才很大,否则结果近似为零。根据这个结论考虑到噪声的干扰,在实际设计时应该设定一个判定门限,当两路信号功率和大于设定的门限时则判定为捕获成功,转入跟踪过程,否则继续扫描

其它的频率或相位。 二、 MATLAB 仿真过程及结果 仿真条件设置:抽样频率16MHz ,中频5MHz ,采样时间1ms ,频率搜索步进1khz ,相位搜索步进1chip ,信号功率-200dBW ,载噪比55dB (1) 中频信号产生 卫星导航信号采用数字nco 的方式产生,如图2所示。 载波nco 控制字为:carrier_nco_word=round(f_carrier*2^N/fs); 伪码nco 控制字为:code_nco_word=round(f_code*2^N/fs); 图 2 其中载波rom 存储的是正弦信号的2^12个采样点,伪码rom 存储长度为2046的卫星伪码。这样伪码采用2psk 的方式调制到射频,加性噪声很小是理想接收中频信号如图3所示。 图3 理想中频信号 (2)噪声功率估计 实际接收机接收到的导航信号淹没在噪声中, 本程序对接收到的信号进行了 -10

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年,欧盟启动了伽利略(Galileo)全球卫星导航定位系统计划,将在2008年投入运营,预计投资36亿欧元。2003年,我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有:由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。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20纳秒的同步精度,水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz,系统容纳的最大用户数达每小时540000户,短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息(GPS不具备此项功能),精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日,第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星,其发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日,第三颗是备用卫星。 2007年2月3日,北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射,凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周,中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星,美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态,官方一再拒绝透露意图。不过,最近的卫星发射,似乎是要加强一个相对不很精确的系统,该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星,使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”,扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统(全球定位系统)和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位,对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统,将使用与伽利略系统相同的无线电频率,可能也会与GPS系统相同,在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发,可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一,中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元(合2.6亿美元),但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。

北斗卫星定位车载终端技术方案

北斗卫星定位车载终端技术方案

北斗卫星定位车载终端技术方案 三、技术原理 北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务,其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计,内置高性能芯片,各模块之间的接口采用标准接口,充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络,将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体,经过无线数据通讯接口(GSM、GPRS、CDMA)和GPS接口,能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位,能够满足用户的多种需求。 除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能,而且能够实现对车辆实时监管、调度,遇险报警远程网络监控,彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端;GPS/北斗2双模卫星定位模块,能够灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式,或单北斗2模式,或GPS/北斗2混合模式;兼容当前现有的GPS单模定位,且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此,基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统,大大超出了传统行驶记录仪的功能,具有极为光明的发展前景。

四、设计方案 (一)设计原则 1、先进性和适用性相结合 系统采用成熟的高新科技,以当前较为先进的方法实现需要的功能,保证系统具有深厚的发展潜力,在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计过程中,均留有相应的通信接口,系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中,充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证(司机卡身份识别)体制,对每一个用户的权限进行分级控制和限定。 3、安全可靠性 在经济条件允许范围内,从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵,数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品,保证系统可靠稳定运行。 4、实用性 整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标,多操作平台整体设计,统一操作,既充分体现快速反应的特点,又能便于工作人员进行业务处理和综合管理,便于运输交通管理层及时了解各项统

北斗卫星导航系统在智能交通系统中的应用

The Application of Compass in the Intelligent Transportation System Zhigang Xu Police Maritime Academy, Ningbo, China Xzg6708@https://www.360docs.net/doc/fa18124148.html, Abstract: According to the current development problems of developed urban transportation and Intelligent Transportation System (ITS), and the characteristics of Compass application in the ITS, the all aspects of applications of Compass in the ITS are analyzed in this paper, and then some problems about these applications and their suggestions are also proposed. Keywords: Compass; Intelligent Transportation System (ITS); Location Based Service (LBS) 北斗卫星导航系统在智能交通系统中的应用 徐志刚 公安海警学院,宁波,中国,315801 Xzg6708@https://www.360docs.net/doc/fa18124148.html, 【摘要】根据当前发达城市交通以及我国在智能交通系统发展中存在的问题,结合北斗卫星导航系统在智能交通系统中应用的特点,分析了北斗卫星导航系统在智能交通系统各方面的应用,并针对这些应用提出了可能存在的问题及建议。 【关键词】北斗卫星导航系统;智能交通系统;基于位置服务 1 引言 我国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,据今年公布的人口普查结果,我国的城镇人口接近6.66亿人,城镇化率达到 49.68 %;相应的车辆增长也非常快速,截至2011年6月底,全国机动车总量达2.17亿辆,其中私家车达7206万辆,并且私家车拥有率呈不断增长的趋势。反观中国城市道路建设情况,改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但远远跟不上机动车增长速度,而且总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。造成城市交通拥塞严重,交通效率大大下降。另外,交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使汽车尾气对城市的空气污染剧增。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。另外一个问题,就是我国大多城市交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能。 正是由于的车辆、道路和管理发展不均衡所带来的问题,迫切需要发展智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)来缓解上述问题。智能交通系统是以信息、通信、控制和计算机技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视,目前已成为世界21世纪交通系统的发展方向。我国在上世纪90年代末期就确立智能交通系统的研究和发展战略,并已经在北京、上海、广州等一些发达城市实施了ITS的“关键技术开发和示范工程”。经过十多来年的发展,我国ITS 发展总体形势良好,但在管理面层主要存在问题如下:体制分散,统一协调不够;引进太多,消化创新不够;政府主导,民间参与不够。从技术的战略面层来看,我国几乎所有的ITS都是建立在美国的全球定位系统(GPS)的基础上的,这是个基础性战略性的缺陷。现在我国的北斗卫星导航系统(下述简称“北斗系统”)发展快速,完全可以取代GPS在ITS的地位,北斗系统将在我国的ITS中具有更加重要和更广泛的应用。。 2 北斗卫星导航系统在智能交通系统中应用的特点 北斗卫星导航系统由空间星座、地面控制和用户终端三大部分组成。空间星座部分由 5 颗对地球静止轨道(GEO)卫星和30 颗对地球非静止轨道 (Non-GEO)卫星组成。北斗卫星导航系统建成后将

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,

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告(附MATLAB 程序)

北斗卫星导航信号串行捕获算法MATLAB仿真报告 一、原理 卫星导航信号的串行捕获算法如图1所示。 × × ∑∫( )2 本地PRN发生器 ∫( )2 本地载波发 生器 GPS中频信号 × 判决检 波 器 ≥VT? Yes 转跟 踪 NO 继续搜索 图1 卫星导航信号的串行捕获算法 接收机始终在本地不停地产生对应某特定卫星的本地伪码,并且接收机知道产生的伪码的相位,这个伪码按一定速率抽样后与接收的GPS中频信号相乘,然后再与同样知晓频率的本地产生的载波相乘。GPS中频信号由接收机的射频前端将接收到的高频信号下边频得到。实际产生对应相位相互正交的两个本地载波,分别称为同相载波和正交载波,信号与本地载波相乘后的信号分别成为,产生同相I支路信号和正交的Q 支路信号。 两支路信号分别经过一个码周期时间的积分后,平方相加。分成两路是因为C/A码调制和P码支路正交的支路上,假设是I支路。当然由于信号传输过程中引入了相位差,解调时的I支路不一定是调制时的I支路,Q支路也一样,二者不一定一一对应,因此为了确定是否检测到接收信号,需要同时对两支路信号进行研究。相关后的积分是为了获取所有相关数据长度的值的相加结果,平方则是为了获得信号的功率。最后将两个支路的功率相加,只有当本地伪码和本地载波的频率相位都与中频信号相同时,最后得到的功率才很大,否则结果近似为零。根据这个结论考虑到噪声的干扰,在实际设计时应该设定一个判定门限,当两路信号功率和大于设定的门限时则判定为捕获成功,转入跟踪过程,

否则继续扫描其它的频率或相位。 二、 MATLAB 仿真过程及结果 仿真条件设置:抽样频率16MHz ,中频5MHz ,采样时间1ms ,频率搜索步进1khz ,相位搜索步进1chip ,信号功率-200dBW ,载噪比55dB (1) 中频信号产生 卫星导航信号采用数字nco 的方式产生,如图2所示。 载波nco 控制字为:carrier_nco_word=round(f_carrier*2^N/fs); 伪码nco 控制字为:code_nco_word=round(f_code*2^N/fs); 32位Adder 12位载波rom 模2046计数器 伪码rom 32位Adder Divide by 2^20 溢出时输出 脉冲 carrier_nco_word code_nco_word fsample × × + 幅度 加性噪声 图 2 其中载波rom 存储的是正弦信号的2^12个采样点,伪码rom 存储长度为2046的卫星伪码。这样伪码采用2psk 的方式调制到射频,加性噪声很小是理想接收中频信号如图3所示。

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

北斗卫星导航系统 目录[隐藏] 概述 发展历程 北斗导航卫星成功发射概述 建设原则 发展计划 服务 [] 北斗卫星导航系统?BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System?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。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,形成完善的国家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。

北斗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,用户段由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO 等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和两颗北斗导航卫星,将在系统组网 和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。 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,形成完善的国家卫星 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。 4中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略” 卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会经济效益。中国 作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,努力探索 和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。 2000年以来,中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和

应急通信中卫星通信的作用(3篇)

应急通信中卫星通信的作用(3篇)第一篇:应急通信中卫星通信的应用 摘要: 本文介绍了卫星通信车的基本原理及功能,讨论了卫星通信车在突发事件应急报道中的应用,最后阐述了卫星通信车未来的发展方向及趋势。 关键词: 卫星通信;应急报道;卫星通信车 1引言

当自然灾害、工业事故、公共卫生和社会安全等突发事件发生时,日常网络环境往往受到损坏或限制,不具备新闻报道所需的基本通信 条件。此时,卫星通信车的独特优势逐渐显现,有效提升应急报道响 应能力,在新闻事件现场快速搭建指挥报道平台,实现音视频直播、 互联网接入、现场指挥调度、应急保障等功能,是目前各大新闻媒体 机构为应对突发事件应急报道配备的重要通信技术手段之一。 2卫星通信车的基本原理 卫星通信车是指安装了卫星通信天线及相对应设备,能够传输音频、视频及数据等多媒体业务的车载式卫星远端站。本文重点研究小 型卫星通信车,该种车辆一般选用性能优越、具有较强通过性和良好 适应性的越野车,并集成天线、卫星射频终端、音视频、指挥调度、 双向数据传输、供配电等子系统,基本原理框图如图1所示。根据通 信车配备的天线系统不同,常见小型卫星通信车分为“静中通”和 “动中通”。其中,“静中通”要求在静止状态下进行卫星通信,根 据需要在指定地点建立与卫星主站或其他卫星站点之间的通信连接, 为用户提供稳定可靠的通信服务。“动中通”能够在运动状态下对准 静止轨道卫星,能够实现行进式应急报道,突破了车辆等移动载体在 运动中进行多媒体通信的难关。“动中通”与“静中通”相比较,更 加机动灵活,移动中自动跟踪卫星,可实现点对点、点对多点的移动 通信;并具有自动捕获能力,驶出盲区后迅速恢复通信,无需进行人 工天线对星操作等优势,但“动中通”天线等效口径偏小,在使用过 程中传输功率受限,在某些环境下传输性能可能会受到一定水准的影响。因此,在时效性和移动性要求较高的环境下可选择使用“动中通”卫星车实现移动通信;对传输质量要求较高及报道环境相对固定的环

北斗卫星通信概述及应用领域

目录 一、北斗卫星通信概述 (2) 二、北斗卫星通信应用领域 (2) 2.1北斗卫星通信在水利行业中的应用 (2) 2.2北斗卫星通信在水情监测数据传输中的应用 (3) 三、北斗卫星通信方式 (4) 3.1点对点双向通信 (4) 3.2多点对一点通信 (4) 四、北斗卫星通信的优缺点 (5) 4.1北斗卫星通信的优点 (5) 4.2北斗卫星通信的缺点 (5)

北斗卫星通信概述应用及优缺点 一、北斗卫星通信概述 北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞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。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,形成完善的国家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。 北斗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。 北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞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。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,形成完善的国家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。 北斗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。 二、北斗卫星通信应用领域 2.1北斗卫星通信在水利行业中的应用 在水利工程勘测和设计中,经常会遇到山岭、江河、峡谷等自然环境的阻隔,传统测量仪器很难找到合适的测量点,工作量也比较大,影响测量的精确度和工程进度。 北斗是完全由我国自行研制的定位系统,目前已经广泛运用到各项我国基础工程各项测量和定位中,基于北斗定位的RTK(实时动态差分)测量相比较传统观的水利工程测量而言,

北斗导航系统是如何定位的

北斗导航系统是如何定位的? 从来没有那个事物像GPS 那样改变了人类的生活,你能想象没有GPS 的生活情境吗?打开GPS,地球上空的卫星在几分钟之内就会锁定你的位置,它还会告诉你行进的速度、所处位置的海拔高度……一切的一切,在习以为常之后,你是否觉得都这些是理所当然?

全球定位系统(GPS),最早由美国政府与70 年代建设,前身是一套专为美军研制的定位系统,出于军用考量,为防止敌方通过定位信号截获美军的位置,定位系统被设定为单向传输,即GPS 终端只接受卫星信号而不向外发射信号,这一特性也为GPS 的民用领域奠定了基础。

目前,世界上可以提供精确定位的全球定位系统共有四种:美国的GPS 定位系统、俄罗斯的格洛纳斯(Glonass)定位系统、中国的北斗定位系统、欧盟的伽利略定位系统。目前美国的GPS 定位系统最为成熟,覆盖面也最广。

以美国GPS 系统为例,主要由三部分组成:空间星座,包括21 颗工作卫星和3 颗备用卫星;地面监控系统,包括1 个主控站、3 个注入站和5 个监控站组成;用户设备,即GPS 接收机,主要作用是从GPS 卫星收到信号并利用传来的信息计算用户的三维位置及时间。

24 颗卫星均匀分布在 6 个轨道平面上,即每个平面上4 颗卫星。各个轨道面都被设定为特定的角度。这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻,每个接收机至少可以接收到4 颗卫星的信号。没颗卫星每时每刻都在向全球播报自己的位置信号。

既然GPS 接收端不向卫星发送任何信息,只是被动的接收卫星数据,而卫星只是在播报自己的位置,那么GPS 系统是如何通过这些数据来确定用户的位置的?在这里,就不得不提定位系统中的重中之重——原子钟与GPS 芯片。

北斗卫星一代短报文通信技术原理和关键技术

北斗卫星一代短报文通信技术原理和关键技术【文章摘要】 介绍北斗卫星一代短报文通信技术原理和关键技术以及应用 【关键词】 北斗卫星一代;短报文;通信技术;应用 0 前言 北斗卫星的短报文通信功能是美国GPS 和俄罗斯GLONASS 都不具备的特殊功能,是全球首个在定位、授时之外具备报文通信为一体的卫星导航系统。 北斗卫星短报文通信具有用户机与用户机、用户机与地面控制中心间双向数字报文通信功能,一般的用户机可一次可传输36 个汉字,申请核准的可以达到传送120 个汉字或240 个代码。短报文不仅可点对点双向通信,而且其提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输,为各种平台应用提供了极大便利。 指挥端机收到用户机发来的短报文,通过串口与服务器连接并且以JAVA 或其它语言编写的通信服务解析数据,通过短信网关转发至普通手机,以及通过通信服务可实现普通手机往用户机发送短报文功能。 1 短报文通信特点 北斗报文通信相比较其它的卫星通信方式具有以下特点: (1)北斗通信申请的信道的分析 通信申请的用户机端通过“北斗”卫星与其他的用户机建立通信申请的链接,类似互联网通信的链路层,只不过北斗通信是通过卫星无线互连。“卫星TCP/IP 传输技术”中定义的链路层不仅仅指整个系统的通信链接,而是在其的基础上高了一个层次。“北斗”卫星通信的实际链路中并没有实现链路控制功能,类似与互联网的物理层。可以类比,数据丢失率类似链路的差错率,通信频度类似于传播延迟,信息往返同样也存在信道的不对称性。 (2)通信频度和通信量的限制 根据北斗卡的不同级别,北斗卡可以支持的报文通信可分为两个级别,普通用户通信频率为120 汉字/ 次;三级北斗卡发送短报文时间频率为1 分钟一次。 (3)数据格式的种类 根据需要,可以选择北斗通信申请的短报文两种数据类型,一种是通常汉字通信采用的ASCII 码的方式,另一种为BCD 码方式。

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