北斗卫星导航系统介绍
北斗导航卫星系统
北斗导航卫星系统1. 简介北斗导航卫星系统（Beidou Navigation Satellite System）是中国自主研发的全球导航卫星系统，具有全天候、全天时、全球覆盖的导航能力。
北斗系统的建设始于1994年，目前已经进入第三代，由于其在精准定位、精确授时等方面的优势，被广泛应用于交通运输、气象灾害预警、资源勘探等领域。
2. 系统结构北斗导航卫星系统的基本结构包括北斗卫星、地面控制系统和用户终端设备三个主要组成部分。
2.1 北斗卫星北斗卫星是北斗导航卫星系统的核心组成部分，由多颗卫星构成。
目前，北斗系统由地球同步轨道（GEO）卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和中圆地球轨道（MEO）卫星组成，总共有多颗卫星进行地球覆盖。
2.2 地面控制系统地面控制系统是用于控制北斗卫星运行、数据计算、导航信息发布等功能的控制中心。
地面控制系统由多个地面测控站、核心站和数据处理中心组成，通过与北斗卫星的通信，实现对卫星的监控和控制。
2.3 用户终端设备用户终端设备是指北斗导航系统的使用者通过设备获取导航信息的设备，包括导航接收机、车载导航设备、手持终端等。
用户终端设备可以接收北斗卫星发送的导航信号，并进行位置定位、导航导向等功能。
3. 功能特点北斗导航卫星系统具有以下几点功能特点：•全球覆盖：北斗系统可在全球范围内提供导航、定位、授时等服务，实现全球导航覆盖能力。
•高精度定位：北斗系统能够实现米、厘米级的高精度定位，满足不同行业领域的精确定位需求。
•多模式导航：北斗系统支持不同的导航模式，包括车载导航、船舶导航、航空导航等，满足不同行业的导航需求。
•无线通信功能：北斗系统可提供短报文通信功能，实现北斗卫星之间、北斗卫星与用户终端之间的数据通信。
•应急救援功能：北斗系统可支持应急救援功能，为灾害救援、海上搜救等提供及时的位置定位和救援指引。
4. 应用领域北斗导航卫星系统已经在多个领域得到了广泛应用，包括但不限于以下领域：4.1 交通运输北斗系统在交通运输领域中发挥着重要的作用，可以实现车辆定位、路径规划、导航引导等功能，提高交通运输的效率和安全性。
北斗导航系统
北斗导航系统引言北斗导航系统是中国的卫星导航系统，由中国国家航天局主导研发和建设。
该系统在全球范围内提供高精度、全天候、全天时的定位、导航和时间服务。
北斗导航系统的建设和发展标志着中国在卫星导航领域取得了重大突破和进展。
本文将介绍北斗导航系统的基本原理、应用范围以及在经济、社会、科研和安全领域中的重要作用。
一、北斗导航系统的基本原理北斗导航系统是基于一组卫星和地面控制系统构建的。
该系统由一组地球静止轨道卫星和多颗中圆轨卫星组成。
卫星通过与地面控制系统的通信和协调，向用户提供定位、导航和时间服务。
北斗导航系统利用广播星历和差分星座，在用户设备和卫星间建立通信链路，实现定位和导航功能。
用户设备接收卫星发射的信号，通过信号延迟和多普勒效应计算出自身位置和速度。
该系统的测算精度可以达到米级或亚米级，满足大多数定位和导航需求。
二、北斗导航系统的应用范围北斗导航系统广泛应用于多个领域，包括交通运输、农业、测绘、物流、海洋、航空航天和安全等。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1. 交通运输：北斗导航系统在交通运输领域发挥着重要作用，包括车辆定位、导航和调度等。
通过北斗导航系统，交通管理部门可以实时监控车辆位置和运行状态，提高交通管理效率。
2. 农业：北斗导航系统可用于农业机械自动驾驶和精准农业管理。
农民可以根据系统提供的地块信息，精确施肥、浇水和农药等，提高农业产量和效益。
3. 测绘：北斗导航系统可以为测绘和地理信息系统提供高精度的位置数据。
通过卫星信号，可以快速获取各种地理信息，如地形、地貌和地物分布等。
4. 物流：北斗导航系统可以提供物流车辆的实时定位和路径规划功能，提高物流运输的效率和安全性。
5. 海洋：北斗导航系统可以为海洋航行提供定位和导航服务。
海洋渔业、海上油气开发和海洋科学研究等领域都可以受益于该系统。
6. 航空航天：北斗导航系统可以为航空航天领域提供导航和飞行控制服务，提高航空器的定位精度和安全性。
北斗卫星导航系统介绍
安全1201 马振鑫
目录
1.发展历程 2.组成部分
3.定位的基本原理 4.应用前景 5.与GPS导航系统的比较
全球卫星导航系统
一、发展历程
北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球 卫星导航系统,缩写为BDS。截至目前，我国“北斗”卫星导航系统建 设的“三步走”规划已成功实现第一、二步。
2003年5月25日 东经110.5度
一
2009年4月15日 GEO卫星
2010年1月17日 GEO卫星
一、发展历程
二、系统组成
（1）空间段
由5颗GEO（静止轨道）卫星和30颗Non-GEO
（非静止轨道）卫星组成
GEO 卫星
MEO 卫星
空间星座
二、系统组成
实现中心与用户间的双向通信，并测量电波在中心 、卫星、用户间往返的传播时间(或距离)。
二、系统组成
2) 地面测控网(2)
主控站利用测得的主控站、卫星与用户间电波往返 的传播时间、气压高度数据、误差校正数据和卫星 星历数据，结合存储在计算中心的系统覆盖区数字 地图，对用户进行精确定位。
系统中各用户通过与计算中心的通信，间接地实现 用户与用户之间的通信。由于主控站集中了系统中 全部用户的位置、航迹等信息，可方便地实现对覆 盖区内的用户进行识别、监视和控制。
三、定位的基本原理
更具体的表述：定位采用三球交会测量原理。地 面中心通过两颗卫星向用户广播询问信号 (出站信号 ),根据用户响应的应答信号 (入站信号)测量并计算出 用户到两颗卫星的距离；然后根据中心存储的数字地 图或用户自带测高仪测出的高程，算出用户到地心的 距离，根据这三个距离就可以确定用户的位置，并通 过出站信号将定位结果告知用户。授时和报文通信功 能也在这种出、入站信号的传输过程中同时实现。
北斗卫星定位系统
北斗卫星定位系统引言：北斗卫星定位系统是中国自主研发的卫星导航定位系统，也称为北斗导航系统，以其全球覆盖、高精度和可靠性而闻名于世。
本文将详细介绍北斗卫星定位系统的原理、应用和未来发展。
一、北斗卫星定位系统的原理北斗卫星定位系统是基于卫星信号接收和处理的技术，通过多颗卫星的信号接收，利用三角测量原理确定接收器的位置坐标。
1.卫星发射和传输：北斗卫星定位系统使用地球同步卫星和中地球轨道卫星作为信号传输介质。
这些卫星向地球发射无线电信号，信号包含有关卫星本身的信息以及卫星的位置和时间数据。
2.接收器接收和处理信号：卫星信号经由接收器接收，并利用内置的处理芯片对信号进行处理。
接收器可以是手持设备、导航仪或其他支持北斗系统的设备。
3.信号解算和定位计算：接收器通过分析收到的多个卫星信号，利用三角测量原理来解算出接收器的位置坐标。
二、北斗卫星定位系统的应用北斗卫星定位系统在许多领域中得到广泛应用，包括但不限于以下几个方面：1.交通运输领域：北斗卫星定位系统在交通运输领域起着至关重要的作用。
公共交通和物流企业可以利用北斗系统为车辆进行实时导航和定位，提高运输效率并减少路线延误。
此外，通过北斗系统也能够实现车辆监控和运输货物的追踪。
2.农业领域：北斗卫星定位系统在农业领域的应用也十分广泛。
农民可以利用该系统进行精确定位和作物生长预测，以便更好地管理土地和农作物。
此外，北斗系统还可以提供灌溉设备的精确控制和农田巡检，从而提高农业生产效率并实现农田资源的合理利用。
3.应急救援和安全领域：北斗卫星定位系统在应急救援和安全领域具有重要作用。
当灾害发生时，通过北斗系统，救援人员可以准确定位被困者的位置，提高救援效率。
此外，北斗系统还可以用于导航和监测，以帮助人们安全驾驶和预防交通事故的发生。
4.航空航天领域：北斗卫星定位系统在航空航天领域中被广泛使用。
飞行员可以利用北斗系统进行导航和定位，确保飞机的准确飞行。
此外，北斗系统还可以用于飞机的自动驾驶和飞行控制，提高飞行的安全性和效率。
北斗导航系统介绍
北斗导航系统介绍北斗导航系统由空间段、地面段和用户终端组成。
空间段由北斗卫星组成，这些卫星在轨运行，以提供导航信号。
地面段由控制中心、监测站、差分站和用户服务站等组成，负责卫星管理、导航信号的处理和用户服务等任务。
用户终端包括手机、车载设备、船载设备等，可以接收导航信号并进行导航、定位等操作。
1.全球覆盖：北斗导航系统覆盖全球，包括陆地、海洋和空域，能够提供全球范围内的导航和定位服务。
2.独立运行：北斗导航系统采用自主研发的导航卫星，不依赖其他导航系统，可以独立运行，确保数据的安全性和可靠性。
3.高精度定位：北斗导航系统提供的定位精度可达米级，对于需要高精度定位的应用场景非常适用，如车辆导航、测绘和航空航天等。
4.多种服务：除了导航定位功能外，北斗导航系统还提供增强型导航、速度测量、授时服务等多种功能，满足用户在不同应用场景下的需求。
5.多频多制式：北斗导航系统支持多频多制式的导航信号，能够适应不同地域和不同需求的用户。
1.车辆导航与交通管理：北斗导航系统可以为车辆提供实时导航和定位服务，帮助司机规划最佳行车路线，减少行程时间和燃料消耗，同时可以通过密集监控和实时交通信息，提高道路交通的管理和安全性。
2.海洋渔业和船舶导航：北斗导航系统可以为渔船提供定位和导航服务，帮助渔民和海航人员准确定位和规划航线，提高渔业的效率和安全性。
3.矿山勘探和测绘：在矿山勘探和测绘领域，北斗导航系统可以为工程师和测绘人员提供高精度的定位和导航服务，使勘探和测绘的结果更准确和可靠。
4.精准农业和水资源管理：利用北斗导航系统的高精度定位功能，可以为农民提供精准的农作物种植方案，减少土地和水资源的浪费，提高农业生产的效率和质量。
5.物流和运输管理：北斗导航系统可以为物流和运输行业提供实时的物流追踪和定位服务，帮助物流公司和运输企业提高物流管理的效率和可靠性。
综上所述，北斗导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有全球覆盖、独立运行、高精度定位等功能特点，广泛应用于车辆导航、船舶导航、矿山勘探、精准农业等领域，为用户提供全方位、高效率的导航、定位和授时服务。
北斗卫星导航系统简介
北斗卫星导航系统简介（一）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。
（二）发展历程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。
为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。
（三）建设原则北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益，遵循以下建设原则：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。
2、自主性。
中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。
3、兼容性。
在全球卫星导航系统国际委员会（ICG）和国际电联（ITU）框架下，使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作，使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。
北斗卫星导航系统介绍
1
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。 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。[6] 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。[13] 由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得 民用的定位精度只有数十米量级。为提高定位精度，普遍采用差分定位技术（如 DGPS、 DGNSS） ，建立地面基准站 (差分台)进行卫星观测，利用已知的基准站精确坐标，与观
北斗系统介绍
北斗卫星导航系统介绍1、系统概况北斗系统于2000年底初步建成，2003年5月成功发射了第三颗北斗卫星，标志着北斗系统进入全网运行阶段。
2007年2月、4月成功的发射了第四、第五颗卫星，标志着北斗卫星导航通信系统从“北斗一号”系统迈入了“北斗二号”系统，北斗导航通信系统从区域定位系统向全球导航通信系统迈进了关键的一步。
第7颗北斗导航卫星于2010年12月18日成功发射，这颗“北斗星”进入太空预定工作轨道，意味着中国北斗卫星导航系统组网建设正按计划顺利推进，今后几年将持续进行组网发射。
根据规划北斗导航通信系统将在2020年前完成“5+30”的布局，实现全球卫星导航通信。
北斗可以无缝覆盖我国全部国土面积和周边海域（北斗一号），具有快速定位、双向通信和精密授时三大基本功能。
系统主要由空间卫星、地面控制中心和用户终端等三部分组成。
空间卫星：空间卫星部分由地球同步卫星组成，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。
地面控制中心：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作和通信数据的交换工作，把计算机得到的用户位置和经过交换的通信内容，通过地面控制中心，分别送给有关用户。
用户终端：完成用户端与卫星之间上、下行数据的处理；发送用户业务请求，接收用户数据；提供必要的显示及数据接口。
根据使用终端的客户类型，用户终端分为车载型、船载型、数传型、手持型等用户终端。
2、主要功能北斗卫星导航系统具有三大功能：快速导航定位、报文通信、精密授时。
快速导航定位地面中心站发出的测距信号（具体为格式化的帧结构及其伪码）含有时间信息，经过卫星-用户终端站-卫星，再回到中心站，由出入站信号的时间差可计算出距离，可在秒级之内完成。
●报文通信北斗系统是双向闭合环路系统，每个用户终端都有专用识别码，用户终端通过该专用识别码发送和接收信息。
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三、北斗导航系统性能
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3.1 定位性能比较
美国GPS
定位精度 5米（民用）
中国北斗BDS 定位精度 6米（民用）
俄罗斯GLONASS 定位精度 10米以上
欧盟 伽利略
日本 准天顶
印度 卫星导航系统
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3.2 卫星黄金频段
国际电联允许卫星使用的频率
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4.12 北斗短报文查询
查看短报文历史记录，可根据时间区间和消息内容进行筛选查询。
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4.13 单位注册与管理
查看单位信息列表，并可执行添加、修改、删除操作。
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4.14 用户注册与管理
查看系统用户信息并对用户进行角色分配，导入导出模板下载等辅助功能可进行批量
处理，可执行添加、修改、删除操作。 .
北斗卫星导航系统介绍
省减灾中心
2018年6月6日
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1
目录
一、北斗卫星导航系统介绍
二、北斗系统开发契机
三、北斗性能介绍
四、北斗在行业中的应用
五、北斗平台硬件设备
六、终端功能及性能
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2
目录
七、通用软件操作说明 八、售后服务 九、北斗设备管理
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一、北斗卫星导航系统介绍
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1.1 北斗卫星导航系统
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5.4 北斗监收机
• 北斗监听机G2000-R系列 北斗监听用户机，支持北斗二号RDSS信号和北斗二 号RNSS B1L1信号。北斗监听机G2000-R1:能够监收 全国北斗信息终端的RDSS信息；每台监收主机的监 收终端数≥20万；监收成功率：≥99%。工作温度： －20℃～55℃。
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4.2 北斗在救灾中的应用
2017年8月8日 四川九寨沟地震，北斗短报文第一时间将灾区的 情况送达了应急指挥中心，
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4.2 北斗在救灾中的应用
2017年8月下旬 超级台风“天鸽”突袭广东，
347艘渔船在北斗的引导之下安全回港，北斗
及其特有的短报文功能开启了一扇扇生命之
门。
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4.3 用户终端监控
北斗使用的卫星频率只有黄金频率的四分之一
最好的卫星频率被美国GPS和俄罗斯格洛纳斯占用
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3.3 星载原子钟
有卫星导航心脏之称的星载原 子钟发挥着提供时间基准的作 用
北斗三号星载原子钟，授时精度高 达10纳秒
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四、北斗在行业中的应用
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4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
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1991年 美国在海湾战争首次使用GPS，美军采用GPS精确制导， 精确打击目标。
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2.2 GSP应用风靡全世界
90年代开始，GPS民用信号对全球免费开放，很快风 靡全世界，中国也不例外，直到1993年发生银河号事件。
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8
2.3 “银河号” 事件
“银河号”货轮所 在海区GPS信号被关闭， 导致船只迷失方向，无 法航行。
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
民政部国家减灾中心：北斗指挥所设备2套（主-备模式）、RDSS服务器、综合展示系统。
35万台设备在线信息交互，不间断工作时间超过1. 00000小时。
39
5.1 部级主节点建设
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40
5.1 部级主节点建设
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5.2 省级分节点建设
省民政厅（局）：北斗指挥所设备1套、RDSS服务器1台。
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4.9 终端与指挥机隶属关系
选择所属单位查 看终端-指挥机 隶属关系列表， 配有导入导出模 板下载辅助功能， 可执行添加、修 改、删除操作。
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30
4.10 终端通信分组
自定义将终端分组，便于向指定范围内成员发送报. 文信息，并可执行添加、修改、删除、分组操作。31
4.11 北斗短报文发送
基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
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4.2 北斗在救灾中的应用
2008年 汶川地震 进入灾区的救援部队， 利用北斗120个字的短报文功能向指挥 部汇报送灾情。
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4.2 北斗在救灾中的应用
2015年 4.25尼泊尔地震，北斗穿越了 可可西里，翻越唐古拉山，指引队伍 千里驰援。
2.4万台设备在线信息交互，不间断工作时间超过. 100000小时。
42
5.2 省级分节点建设
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5.3 北斗指挥机
• 北斗指挥机G2000系列 北斗指挥型用户机，支持北斗二号RDSS信号和北斗 二号RNSS B1L1信号。北斗指挥机G2000-A: 支持 2000个民用用户。能够向全国北斗信息终端发送北 斗单播、组播和通报信息；每台指挥主机设备的通 播终端数大于2000。
35
4.15 角色分配与管理
查看角色信息，可根据角色名称进行模糊查询。角色的创建用于给不同的用户分配不
同的角色。可执行添加、修改、删除操作 .
36
4.16 权限授权与管理
查看权限信息列表，权限用于限制指定界面功能. 可访问性。可执行添加、修改、删除操作。 37
五、硬件设备介绍
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5.1 部级主节点建设
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。
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二、北斗导航系统开发契机
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6
2.1 美军首次使用GPS
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4.4 在线终端数据统计
统计近七天内所有终端的上线记录使用系统注册用户进行登录
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4.5 全国省级节点网络分布地图
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4.6 指挥机卫星信息状态
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4. 终端人员管理
查看终端分配人员列 表，可选择不同属性 信息进行模糊查询， 并可执行添加、修改、 删除操作。
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2.3 银河号事件 “窝囊” 大国重器却受制于人
外交部国际司司长沙祖康
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2.4 研发北斗系统
中国空间技术研究院 北斗卫星导航系统 2012年 总产值达到2500亿人民币。
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2.5 北斗卫星导航系统建设背景
1994年北斗一号系统开始研发 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。 2020年前后 建成北斗全球系统，向全球提供服务。