北斗卫星定位系统的技术特征分析与应用_周露
北斗卫星导航技术的研究与应用
北斗卫星导航技术的研究与应用第一章北斗卫星导航技术概述北斗卫星导航技术是中国自主研发的卫星导航系统，全称为北斗卫星导航定位系统，是我国继GPS、GLONASS之后第三颗自主运行的卫星导航系统。
北斗卫星导航技术包括北斗一、二、三代，实现了全球覆盖、全时段、全天候服务，广泛应用于交通、精准农业、安防、通讯等领域。
第二章北斗卫星导航技术的研究进展北斗卫星导航技术从上世纪90年代开始研究，经历了不断的改进和完善。
在技术方面，北斗卫星导航技术采用了多路径、差分定位、多普勒等技术，提高了定位精度和覆盖范围。
同时，为了适应不同领域需求，北斗卫星导航技术还开发了一系列不同级别的接口和服务，如公共服务信号、精密单点定位、精密动态定位等。
第三章北斗卫星导航技术在交通领域的应用北斗卫星导航技术在交通领域的应用涉及汽车导航、车辆监管、航空航海等多个方面。
其中，汽车导航是北斗卫星导航技术最广泛的应用之一。
目前，北斗卫星导航技术已经被集成到许多智能导航软件中，为用户提供更为准确和实用的导航服务。
此外，北斗卫星导航技术还为车辆监管提供了可靠的定位服务，例如出租车定位、公交车调度等。
第四章北斗卫星导航技术在安防领域的应用北斗卫星导航技术在安防领域的应用涉及警用通信、边防监控、抢险救援等方面。
其中，警用通信是北斗卫星导航技术最主要的应用之一。
在警务通讯系统中，北斗卫星导航技术为警察提供了高精度的定位服务，方便警方实时掌握嫌疑人的位置和活动轨迹。
此外，北斗卫星导航技术还为边防监控提供了可靠的基础设施，例如边防警卫、海上巡逻等。
第五章北斗卫星导航技术在精准农业领域的应用北斗卫星导航技术在精准农业领域的应用主要涉及农业机械智能化、种植模型优化、土地利用规划等多个方面。
在农业机械智能化方面，北斗卫星导航技术可以为农业机械提供高精度的自动驾驶服务，实现比人工更为准确和高效的耕作作业。
此外，在种植模型优化方面，北斗卫星导航技术可以为精准定植提供支持，优化土地利用、减少农药农化使用和浪费。
北斗卫星导航系统的技术创新及应用
北斗卫星导航系统的技术创新及应用随着社会的快速发展和科技的不断进步，人们的生活也与时俱进。
近年来，人们对交通运输的需求越来越高，因此导航系统也就是非常必要的存在。
对于移动设备而言，影响性能的主要是其导航功能。
因此，北斗卫星导航系统技术愈发重要。
本文主要介绍北斗卫星导航系统的技术创新及其应用。
一. 北斗卫星导航系统概述北斗卫星导航系统是我国自行研发的全球导航卫星系统，具有完全自主的知识产权。
目前，北斗卫星导航系统在全球范围内已经完成了第三代全球导航系统建设，实现了全球定位、全球通信和全球数字广播等功能。
北斗卫星导航系统是由地面控制系统、空间卫星系统和用户终端三个部分组成的。
地面控制系统负责射击、轨道控制、导航信息广播、用户服务和数据处理等工作。
空间卫星系统主要包括卫星星座、分布在不同轨道上的多颗卫星和地球上的用户终端设备，用于为全球用户提供卫星导航、定位信息和授时服务等功能。
用户终端可以接收和处理卫星信号，并将其转化成定位信息。
二. 北斗卫星导航系统的技术创新1. 时间频率标准化技术时间频率标准化技术是北斗卫星导航系统技术创新中的一项重要内容。
该技术可以为用户提供高精度、高稳定性的时间和频率服务。
该技术采用“双星对比”和“多站同步”技术，实现快速、准确的时间同步和频率同步。
基于这个技术，北斗系统开发了高精度授时单元，为各种应用提供精确的时间和频率支撑。
2. 数据接入技术数据接入技术是北斗卫星导航系统技术创新的另一个重要方面。
该技术通过多颗卫星和地面控制站之间的差分通信，实现对卫星信号的快速、可靠、高效的接收、处理和传输。
数据接入技术是实现高可靠、高精度的卫星导航、定位、授时和通信应用的关键技术之一。
3. 小型化智能化技术随着卫星导航技术的不断发展，终端用户的需求也在不断增加。
小型化智能化技术是北斗卫星导航系统技术创新的又一重要方向。
该技术将高科技、高效能的卫星导航技术工艺与电子技术相结合，生产出种类繁多、功能强大、性能优良的用户终端产品。
北斗卫星导航系统的研究与应用
北斗卫星导航系统的研究与应用随着探测、遥感和通信需求的日益增长，全球定位系统（GPS）的重要性变得越来越明显。
然而，在GPS收到严重干扰或被实施限制的情况下，使用其他卫星导航系统变得更加重要。
中国使用中国北斗导航卫星系统（BDS）来填补GPS的缝隙，并支持更多的应用。
本文将探讨北斗卫星导航系统的研究和应用。
一、北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是由中国自主研发的全球卫星导航系统，可以实现地球上任何地方的定位和导航。
北斗卫星导航系统主要由卫星部分和地面控制系统两部分组成。
北斗卫星导航系统卫星部分包括导航卫星、混合卫星和地球同步卫星三种类型。
北斗卫星导航系统的地面控制系统由基准站、监测站、信息处理系统和用户终端等构成。
北斗卫星导航系统有两种服务组：1. 全球开放服务（Open Service，OS）：为用户提供距离、速度、时间等基本数据，包含在工程试验鱼金运行的三颗卫星以及现在已覆盖中国及周边地区的卫星。
2. 保障定位服务（Public Regulated Service，PRS）：为国家涉及安全、紧急等方面的用户提供加密保障的导航服务。
二、北斗卫星导航系统的应用北斗卫星导航系统的应用涵盖了交通运输、公共安全、地质勘探、渔业、城市管理和航空航天等领域。
1. 交通运输：北斗卫星导航系统可以用于汽车、船只和飞机等交通工具的定位和导航。
2. 公共安全：北斗卫星导航系统可以用于紧急救援和预警，例如地震预警、灾害监测等。
3. 地质勘探：北斗卫星导航系统可以用于地质勘探，例如基础测量、坐标拾取等。
4. 渔业：北斗卫星导航系统可以帮助渔民准确找到渔场位置，提升渔业效益。
5. 城市管理：北斗卫星导航系统可以用于城市管理，例如路灯监测、公厕管理等。
6. 航空航天：北斗卫星导航系统可以用于航空航天领域，例如定位导航和飞行控制。
三、北斗卫星导航系统在不同领域的应用案例1. 交通运输：北斗卫星导航系统可以为成都市机场航班提供更加准确的导航信息。
北斗卫星导航系统的技术研究与应用
北斗卫星导航系统的技术研究与应用随着我国国力的日益壮大，中国在卫星导航领域的技术与发展也日益成熟。
目前，我国的北斗卫星导航系统已经实现了全球组网，能够为全球的用户提供高精度、高可靠的导航服务。
本文将从北斗卫星导航系统的技术研究和应用两个方面进行探讨。
一、北斗卫星导航系统的技术研究1.卫星系统设计卫星系统设计是北斗卫星导航系统的核心。
北斗卫星导航系统的卫星数量和分布是进行导航定位的基础。
目前，北斗卫星导航系统已经实现了全球组网，其中包括30+颗卫星，在全球范围内提供导航服务。
为了满足不同用户的需求，北斗卫星导航系统的卫星的频段也被分为两个不同的频段：L1频段和L5频段。
其中，L1频段主要用于民用应用，而L5频段则主要用于军事和高精度应用。
2.信号处理技术信号处理技术是实现卫星导航系统的关键技术之一。
北斗卫星导航系统的信号处理技术主要分为自适应波束形成、空时信号处理和信号捕获和跟踪技术等几个方面。
在信号处理技术方面，北斗卫星导航系统采用了多晶微波集成电路（MMIC）等高性能芯片，从而提升了信号处理的精度和灵敏度。
同时，还引入了噪声抑制、多普勒散布系数估计等技术，从而提升了系统的抗干扰能力和定位精度。
3.导航算法导航算法是卫星导航定位的重要环节。
北斗卫星导航系统的导航算法主要包括了卫星轨道计算、接收机的伪距测量计算、时钟校正等几个方面。
为了提高卫星导航的精度，北斗卫星导航系统中引入了模糊度固定等技术，从而提高了定位精度和可靠性。
二、北斗卫星导航系统的应用1.民用应用随着北斗卫星导航系统的普及，其在民用领域的应用也越来越广泛。
目前，北斗卫星导航系统已经广泛应用于交通、地质、渔业、物流等领域，方便了人们的生活。
其中，北斗卫星导航系统在交通领域的应用最为广泛。
通过北斗卫星导航系统，用户可以获取交通路况信息，帮助用户更加顺畅地出行；同时，还可以准确地定位公交车、地铁、出租车等公共交通工具的位置，方便市民乘坐。
北斗卫星知识点总结
北斗卫星知识点总结北斗卫星系统是中国自主研发建设的卫星导航系统，能够提供全球定位、导航和时间服务。
北斗卫星系统的建设是中国空间技术发展的重要里程碑，也是中国在卫星导航领域的重要成就。
本文将对北斗卫星系统的知识点进行总结，包括系统架构、技术特点、应用领域等方面的内容。
一、北斗卫星系统的概况北斗卫星系统是中国自主研发建设的卫星导航系统，主要由北斗卫星导航系统卫星、地面控制系统和用户设备组成。
北斗卫星系统的发展可以追溯到上世纪80年代，经过多年的研究和试验，北斗卫星系统于2012年开始提供全球服务。
目前，北斗卫星系统已经形成了全球覆盖、多频段、多模式的综合导航定位能力，为全球用户提供了更加精准、可靠的卫星导航服务。
二、北斗卫星系统的技术特点1. 多频段设计：北斗卫星系统采用了多频段设计，包括B1、B2、B3三个频段。
这种设计可以更好地适应不同环境下的导航定位需求，提高系统的灵活性和鲁棒性。
2. 多模式支持：北斗卫星系统支持多种应用模式，包括单频点定位、双频点差分定位、高精度定位、精密定位等多种模式。
这种设计可以满足不同用户的导航定位需求，提高系统的适用性和灵活性。
3. 全球覆盖：北斗卫星系统已经实现了全球覆盖，能够为全球用户提供稳定、可靠的卫星导航服务。
这种全球覆盖的能力使得北斗卫星系统具有更广泛的应用前景。
4. 高精度定位：北斗卫星系统采用了高精度星座设计和差分增强技术，能够提供厘米级甚至毫米级的高精度定位服务。
这种高精度定位的能力使得北斗卫星系统在精密农业、精密测绘、精密工程施工等领域拥有广阔的应用前景。
5. 高可靠性：北斗卫星系统的卫星具有多余备份和自动切换能力，能够保证系统在部分卫星失效时仍然能够提供稳定可靠的导航定位服务。
这种高可靠性的设计使得北斗卫星系统具有更好的抗干扰和抗破坏能力。
三、北斗卫星系统的应用领域1. 交通运输领域：北斗卫星系统被广泛应用于航空、航海、铁路、公路等交通运输领域，能够提供精准的导航定位和时间同步服务，提高交通运输的安全性和效率。
北斗导航定位技术研究及应用分析
北斗导航定位技术研究及应用分析随着科技的不断发展，导航技术已经逐步普及，对生活的方便与提高效率也越来越重要。
北斗导航系统是我国自主研制的卫星导航系统，在精度、可靠性、覆盖范围等方面逐步与美国的GPS相当或者超过它。
本文就围绕着北斗导航定位技术的发展与应用做一些简单的研究和分析。
一、北斗导航定位技术发展情况北斗导航系统是由于我国在20世纪90年代初期开始研究的，发展的进程也颇具曲折。
2000年初，我国还没有推出自己的导航系统，与此同时，发生在美国的“5.1事件”却给我国一个机会。
美国当时通过其GPS导航系统制造了一些号码加密芯片，限制外国使用GPS系统。
在这个时候，我国开始着手研制自己的导航系统，以应对紧张的国家安全形势。
随着我国对北斗导航系统的不断投入发展，北斗系统的运行也逐渐进入稳定期。
我国已经基本完成了北斗二号的组网，也开始向北斗三号的研发目标前进。
二、北斗导航定位技术的应用1.汽车导航现在的汽车导航绝大多数都已经使用卫星导航技术，而北斗导航系统的精度和覆盖面积在国内的应用较为广泛。
北斗导航系统的位置信息更加准确，实际应用效果也比GPS导航更好，已经被很多汽车导航厂商所采用。
2.军事用途北斗导航系统的研发也始于国家对于安全问题的重视。
北斗导航系统为我军信息化建设提供了强有力的支持，能够实现军队陆、海、空混合作战指挥系统的“全球作战”。
3.物流运输物流运输公司利用卫星导航技术管理车辆信息，实现对货车行驶路线、运输速度等方面监控，大大提高了物流运输效率。
4.水利工程北斗导航系统在水利工程方面的应用也十分广泛。
在防洪的过程中，通过对水位监控，预估洪峰流量和时间，能够更好地指导应急管理。
三、总结北斗导航定位技术在我国的发展已经取得了很大的进步。
有研究人员认为，随着北斗系统的不断完善和成熟，将为我国的信息化建设和国家的安全保障提供更为强有力的支撑。
北斗导航定位技术的广泛应用，给人们生活带来了极大的便利，同时在国家建设的各个方面也扮演着重要的角色。
北斗导航的作用和应用场景
北斗导航的作用和应用场景题目：北斗导航的作用和应用场景摘要：本文将详细阐述北斗导航系统的作用和应用场景。
首先介绍北斗导航系统的基本原理和技术特点，然后分析其在交通运输、精准农业、应急救援、海上定位等领域的具体应用场景以及带来的益处。
最后，我们将展望北斗导航系统的未来发展前景。
第一部分：引言北斗导航系统是以我国自主研发并拥有知识产权的卫星导航系统，广泛应用于交通运输、农业、应急救援、海上定位等领域。
本文将详细介绍北斗导航系统的作用和应用场景，以及其对各领域的积极影响。
第二部分：北斗导航系统的基本原理和技术特点北斗导航系统由一组星座、测控系统、用户设备和增强系统组成。
该系统采用双层信息结构，包括公共导航信号和授权导航信号。
北斗系统利用天线接收卫星信号，通过测量信号传播时间，计算用户位置和速度，并通过地面测控系统提供时间和星历数据的更新。
北斗导航系统有以下几个技术特点：1. 多层次定位精度：北斗系统提供高精度、差分、精密和普通等多层次定位服务，满足不同应用场景的需求。
2. 全球覆盖能力：北斗系统利用全球多颗卫星，使其在全球范围内都能提供定位和导航服务。
3. 多模态通信能力：北斗系统可同时支持语音通信、短报文和数据传输，满足不同用户需求。
4. 高可用性和鲁棒性：北斗系统具备多卫星冗余、自主恢复、自适应抗干扰等功能，以提高服务的可靠性和鲁棒性。
第三部分：北斗导航系统在交通运输领域的应用场景1. 智能交通管理：北斗导航系统结合车载终端设备，可实现车辆定位、行驶轨迹监控、交通违法抓拍等功能，提高交通管理效率。
2. 路况监测与预警：通过北斗导航系统，车辆可以实时上传路况数据，如拥堵情况和事故报告，以帮助其他驾驶员选择更优的路线，并提前预警可能的交通拥堵。
3. 货物物流管理：北斗导航系统可以追踪货物位置，提供实时监控和调度服务，降低货物运输过程中的安全风险和物流成本。
第四部分：北斗导航系统在精准农业领域的应用场景1. 地块划分和管理：北斗导航系统可以帮助农民将土地划分为小块，对每块土地进行精细管理，提高农作物的产量和质量。
北斗卫星导航的技术分析
北斗卫星导航的技术分析引言随着科技的不断发展，人们对定位、导航技术的需求越来越高。
作为全球定位卫星系统之一的北斗卫星导航系统，已经成为我国自主研发的重要基础设施之一，并在国内外广泛应用。
本文将从北斗卫星导航系统的原理、技术特点、应用领域等方面进行介绍和分析。
一、北斗卫星导航系统原理北斗卫星导航系统是由一组地面控制站、中心站以及多颗卫星组成。
北斗卫星导航系统的原理是通过卫星发射的信号进行定位，信号的传输包括两个过程：卫星与地球之间的信号传输和终端接收信号后的处理。
具体分为以下三个步骤：1、用户终端发送导航请求信号给北斗卫星2、北斗卫星将位置信息返回给用户终端3、用户终端解算出自己的精确位置其中，北斗卫星通过地面控制站的调度，提供了高精度、可靠、连续的三维定位服务。
在信号的传输中，卫星与地面控制站之间通过高频无线电波实现，而终端接收卫星信号后，通过解算来计算出自身位置。
二、北斗卫星导航系统技术特点1、高精度北斗卫星导航系统在信号传输上采用多普勒跟踪等技术，能够实现高精度的三维定位服务，对于航空、航天、交通运输等领域的定位、导航具有广泛的应用。
2、多种导航服务北斗卫星导航系统不仅提供基础的导航定位服务，还为用户提供了多种导航服务，如短信互发、车辆监控、救援服务等，为用户提供了全方位综合服务。
3、覆盖范围广北斗卫星导航系统已经实现了全球覆盖，在行业应用中有着重要的地位和作用，同时还能为我国经济建设提供有力支撑。
4、交互性北斗卫星导航系统提供了用户与卫星的双向通信，用户可以通过终端设备向卫星发送信息，实现与北斗卫星的互动。
三、北斗卫星导航系统应用领域北斗卫星导航系统在军事、民用和商业等领域都有广泛应用。
1、军事应用北斗卫星导航系统在军事领域的应用主要体现在军事定位、导航、通信等方面，为我国军事现代化建设提供了有力支撑。
2、民用应用北斗卫星导航系统在民用领域被广泛应用，如车辆监控、物流管理、精准农业、公共安全等方面。
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周 露, 刘宝忠
( 北京师范大 学计算机系, 北京, 100875) ( 中国石油集团物探局 测绘工程中心, 河北涿洲市, 071751)
摘 要: 给出了双星导航系统的发展历程, 指出了北斗卫星导航系统的建立和组 成; 分析了北斗卫星导航系统的功能和定位原理, 并在此基础上, 通过与 GPS 系统的 对比, 分析了北斗卫星导航系统的技术特征, 特别指出了北斗卫星导航系统在民用领 域带来的经济效益; 最后, 展望了未来卫星导航系统的发展前景。
G PS 系统适用高动态。
自主性 北斗导航系统是有中国自主控制。
G PS 系统则是由美国军方控制。
时间延迟 寿命周期
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。
2000 年 12 月 21 日零时 20 分, 第二颗 北斗 导航试验卫星 , 在西昌卫星发射中心用 长征三号 甲 火箭发射升空, 并准确进入预定轨道。它与 10 月 31 日发射的第一颗 北斗导航试验卫星 一起构 成了 北斗导航系统 。
2003 年 5 月 25 日发射了 北斗一号 卫星的
收稿日期: 2004- 02- 02
北斗一号 卫星导航定位系统是利用地球同 步卫星为用户提供快速导航定位、简短数字报文通 信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星导航定 位系统。系统的主要功能体现在三个方面:
( 1) 定位 快速确定用户所在地的地理位置, 向用户及主 管部门提供导航信息。 ( 2) 通讯 用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现 双向简短数字报文通信; 北斗系统用户终端具有双 向数字报文通信能力, 用户可以一次传送多达 120 个汉字的短报文信息。 ( 3) 授时 中心控制系统定时播发授时信息, 为定时用户 提供时延修正值。可向用户提供 20ns~ 100ns 时
败。 1983 年 两弹一星 功勋奖章获得者陈芳允院
士提出了利用两颗同步定点卫星进行定位与导航 的设想, 并指出了建立两颗同步卫星导航系统的基 本技术路线。在此基础上, 1994 年中国 北 斗一 号 卫星导航系统项目正式立项。 1. 2 北斗一号 卫星导航定位系统的建立
2000 年 10 月 31 日零时 2 分, 第一颗 北斗导 航试验卫星 发射成功, 这为我国 北斗导航系统 的建设奠定了基础。
境和功能的不同点, 可以将 北斗一号 卫星导航系 统的用户机划分成如下五类:
( 1) 基本型: 适合于一般车辆、船舶及便携等用 户的导航定位应用, 可接收和发送定位信息, 可与中 心站及其他用户终端双向通信。
( 2) 通信型: 适合于野外作业、水文测报、环境监 测等各类数据采集和数据传输用户, 可接收和发送 短信息、报文, 与中心站和其他用户终端进行双向或
1982 年 7 月由美国三位科学家提出并于同年 12 月定名的 GEOST AR 系统, 就是两颗卫星的主 动式卫星导航定位系统。后来在实施的过程中, 由 于有更优越的 GP S 卫星导航系统的兴起并迅速发 展, 使 GEOST AR 系统不得不在 1991 年 9 月撤走 资金, 导致正在实施中的 GEOST AR 系统宣告失
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备份星, 它与前两颗 北斗一号 工作星组成了完整 的卫星导航定位系统, 也是我国第一个卫星导航定 位系统。至此, 我国成为世界上第三个拥有卫星导 航定位系统的国家。
2 北斗一号 卫星导航定位系统介 北斗一号 卫星导航定位系统是由三个部分
据。 北斗 一号 的这 种工 作原 理 带来 两个 方 面的问题, 一是用 户定位的 同时失 去了无 线电 隐蔽性, 这 在军 事上 相 当不 利, 另 一方 面由 于
G PS 是被 动式 伪 码单 向 测距 三维 导 航。由用 户 设备独立解算自己三维定位数据。
设备必须包含发射机, 因 此在体 积、重 量上、价
间同步精度。其中单向授时精度: 100ns, 双向授时 精度: 20ns。 2. 3 北斗一号 卫星导航系统的定位原理
( 1) 系统组成部分在定位解算中的作用 北斗一号 卫星导航定位系统采用双星定位 体制, 由 2 颗地球静止卫星( GEO) 对用户双 向测 距, 由 1 个配有电子高程图库的地面中心站进行位 置解算。定位由用户终端向中心站发出请求, 中心 站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。 ( 2) 定位原理的几何解释 北斗一号 卫星导航系统采用的定位原理是 基于三球交会原理, 即以 2 颗卫星的已知坐标为圆 心, 各以测定的本星至用户机距离为半径, 形成 2 个球面, 用户机必然 位于这 2 个球面交线的 圆弧 上。中心站电子高程地图库提供的是一个以地心 为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球 面。求解圆弧线与地球表面交点, 并已知目标在赤 道平面北侧, 即可获得用户的二维位置。 ( 3) 定位解算的工作过程 北斗一号 卫星导航定位系统的具体定位解 算工作过程是: 1) 首先由中心控制系统向卫星 1 和卫星 2 同 时发送询问信号, 经卫星转发器向服务区内的用户 广播。 2) 用户响应其中一颗卫星的询问信号, 并同时 向两颗卫星发送响应信号, 经卫星转发回中心控制 系统。 3) 中心控制系统接收并解调用户发来的信号, 然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处 理。对定位申请, 中心控制系 统测出两个时 间延 迟: 即从中心控制系统发出询问信号, 经某一颗卫 星转发到达用户, 用户发出定位响应信号, 经同一 颗卫星转发回中心控制系统的延迟。 4) 由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是 已知的, 因此由上面两个延迟量可以算出用户到第 二颗卫星的距离, 从而知道用户处于二颗卫星为球 心的一个球面, 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 户处于某一与地 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。
1 个配有电子高程图的地面中心定位控制站、 几十个分布于全国的参考标校站。
( 3) 用户设备 2. 2 北斗一号 卫星导航定位系统的主要功能
北斗一号 采用双星有源导航定位体制, 只能 提供低动态和静态导航定位服务, 可以全天候、全 天时提供区域卫星导航信息。服务范围包括中国 大陆、台湾、南沙及其它岛屿、中国海、日本海、太平 洋部分海域及我国部分周边地区。
关键词: 卫星导航; 星座; GPS; 接收机
1 北斗一号 卫星导航定位系统的 发展过程
1. 1 双星导航定位的兴起过程 70 年代后期以来, 国际上开展了探讨适合各
国国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提 出过单星、双星、三星 和 4- 5 星的 区域性系统方 案, 以及多星的全球系统的设想, 并考虑到导航定 位与通信等综合运用问题, 但是由于种种原因, 这 些方案和设想都没能够得到实现。
G PS 是单向测距系统, 用户设 备只要 接收导航 卫星发出的导航电 文即可 进行测 距定位, 因此 G PS 的用户设备容量是无限的。
同所有导航定位卫 星系统 一样, 北 斗一号 是基于中心控制 系统 进行工 作的, 但 北斗 一号 对中心控制 系统的 依赖性 明显要 大很 多, 因为 定位 解算 在 中心 控制 站, 而 不是 由 用户设备完成的。 北斗一 号 卫 星导 航系 统具 备 短信 通讯 功 能。
格和功耗方面处于不利的地位。
北斗导航系统三维定 位精度 约几十米 , 授 时精 度约 100ns。
G PS 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 时精度目前约 20ns。
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项目 卫星数量 轨道特性 覆盖范围
定位原理
定位精度
表 1 北斗一号 与 GPS 系统比较
北斗一号
GPS 系统
2
北斗导航系统是在地球 赤道平 面( 轨道高 度为 36000km) 上设置 2 颗地球同 步卫星, 2 颗 卫星 的赤道角距约 60 。
24 G PS 是在 6 个 轨道 平面 上设 置 24 颗卫 星 ( 轨 道高度 为 20183km) , 轨道 赤道 倾 角 55 , 轨道 面赤道角 距 60 。卫星 绕 地球 一 周需 11 小时 58 分。
组成: ( 1) 空间卫星部分 两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星。其三
颗卫星的登记位置为赤道面东经 80 、140 和 110. 5 , 其中前两颗卫星位置的经度相距 60 , 最后一个 为备份星星位。卫星遥测遥控分系统在国际电信 联盟登记的频段为卫星无线电定位业务频段。 ( 2) 地面控制与标校系统
北斗导航系统是区域性导航系统。
G PS 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 4 颗 卫星( 实际上最多能观测到 11 颗) 。
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
G PS 系统本身不具备通信 能力, 需要 和其他通 讯系统结 合才 能实 现移 动目 标的 远 程定 位与 监控 功能。
高动态
北斗一 号 卫 星定 位系 统是 一 种有 源定 位 系统, 因 此对 于高 速 运动 体, 就 加大 了定 位 的误差。所 以只 能 提供 低 动态 和 静 态定 位 服务, 不能满足高 动态和 保密的 军事用 户要 求。
的广泛使用。相反, 在此基础 上已经建立了 基于 北斗 一号 卫星 的 GPS 广 域差分系 统。总体 来 看, 北斗一号 是区域性有源导航定位系统( 北斗 一号 采用的是有源定位, GP S 和 GL ONASS 等都 是无源定位, 这是它们本质上的不同点。) , 与 GP S 等全球定位系统有较大 区别; 北斗一号 不 优于 GPS, 但也有 GPS 没有的优点。表 1 给出了 北斗 一号 卫星导航系统与 GPS 系统的技术特征和应 用特征的比较结果。