北斗导航系统介绍

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北斗导航卫星系统

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。

北斗卫星导航定位系统简介

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。

北斗导航系统

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。

北斗卫星定位系统

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。

北斗导航定位系统

北斗导航定位系统

北斗导航定位系统1. 简介北斗导航定位系统是中国自主研发的卫星导航系统,由中国国家航天局主导开发,旨在提供全球定位、导航和时间服务。

北斗导航定位系统是国家战略性基础设施,为军事、民用等领域提供高精度的定位和导航服务。

2. 架构与组成北斗导航定位系统采用卫星导航与地面增强相结合的方式,主要由以下组成部分构成:2.1. 卫星系统卫星系统是北斗导航定位系统的核心,由一系列地球同步轨道卫星和倾斜轨道卫星组成。

地球同步轨道卫星主要负责全球范围内的导航和定位服务,而倾斜轨道卫星则用于增强服务。

2.2. 大地测量系统大地测量系统是用于对卫星进行精密测量和定位的关键系统。

它包括一系列地面站和测量设备,用于接收、处理和分析卫星信号,计算和校正卫星轨道参数,实现高精度的位置定位和导航。

2.3. 用户终端设备用户终端设备是北斗导航定位系统的接收端,包括北斗导航芯片、导航模块和导航终端设备等。

用户终端设备能够接收和解码卫星信号,实现个人、车辆、船舶等的定位和导航功能。

2.4. 数据通信系统数据通信系统是北斗导航定位系统的辅助系统,用于实现用户终端设备与全球导航定位系统的通信。

数据通信系统采用无线通信技术,可以实现实时的数据交互和导航信息的传输。

3. 主要应用北斗导航定位系统具有广泛的应用领域,包括但不限于以下几个方面:3.1. 军事应用北斗导航定位系统在军事领域具有重要作用,可以提供军事装备的精确定位和导航支持,实现战场态势感知、武器火力调度和兵力调配等任务。

3.2. 民用应用北斗导航定位系统也在民用领域得到广泛应用。

它可以实现车辆定位导航、船舶导航、航空导航等交通运输领域的服务,为城市交通管理、应急救援等提供支持。

3.3. 科研应用北斗导航定位系统在科研领域也有重要作用。

研究人员可以利用北斗导航定位系统进行地壳形变监测、环境监测、气象预测等诸多科研领域的研究工作。

3.4. 精准农业北斗导航定位系统在农业领域具有广泛的应用前景。

北斗导航系统介绍

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

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。

北斗卫星导航系统简要介绍

北斗卫星导航系统简要介绍

北斗卫星导航系统一、北斗的概念北斗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。

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,定位精度优于20m ,授时精度优于100ns 。

二、国内北斗应用现状1、渔船上安装北斗目前北斗导航系统已在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等行业都有了一定的应用。

北斗一代自2003年底正式运行以来,到现在已注册用户数大约在10万,其中渔业应用最广,占比超过60%。

渔政部门已通过北斗向渔民发送了12500条气象警报。

还根据北斗反馈的定位信息,救助了渔船6艘,旅游船1艘,救助渔民27人,游客6人,危重病人1人。

2、军用领域随着“北斗”系统及其配套设施的逐渐成熟,解放军必将成为最主要的受益者。

如果说中国军方特别是“二炮”部队此前还依赖国外卫星信号,那么国产接收机一旦投入批量生产并与现有装备相结合,则能在较短的时间内生产出大量同美制JDAM “联合直接攻击弹药”相仿的低成本制导武器;此外,“北斗”系统所特有的短信息通讯功能,也会给解放军三军的信息化作战能力带来提高。

三、市场应用份额统计数据显示,2010年我国卫星导航系统产值约为500亿元,其中北斗系统仅占5%的市场份额。

截至2011年年底,我国北斗一代终端社会持有量为10万余套;而同一时期,GPS 导航终端2011年的总销售量突破4500万台。

世界范围内,手机GPS 的集成率超过80%9月初发改委发布消息,已经制定了“2014~2016年北斗导航产业重大应用示范发展专项”。

受政策扶植,北斗导航产业正在加速发展,各路企业也纷纷涌入这个行业,积极分享盛宴图 1 渔船上的北斗卫星通信系统图 2 军用手持北斗接收终端。

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空间:北斗第二代导航卫星网

“北斗第二代导航卫星网” 将由5颗静止轨道卫星 和30颗非静止轨道卫星 组成,提供两种服务方 式:开放服务和授权服 务。30颗非静止轨道卫 星由27颗中轨卫星和3颗 倾斜同步, 27颗中轨卫 星分布在倾角为55度的 三个轨道平面上,每个 面上有9颗卫星,轨道高 度为21500公里。
与GPS比较

No3:定位精度 北斗导航系统三维定位精度约几十米,授 时精度约100ns。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,授时精度目前约 20ns。
与GPS比较
Байду номын сангаас
No4:用户容量
北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系 统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面 中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步 卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于 用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响 应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有 限的。GPS 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 GPS的用户设备容量是无限的
功能
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。 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。 定位精度:水平精度100米(1σ),设立标校站之 后为20米(类似差分状态)。工作频率: 2491.75MHz。 系统容纳的最大用户数:每小时540000户。

应用领域

北斗导航定位系统服 务区域为中国及周边 国家和地区,可广泛 应用于船舶运输、公 路交通、铁路运输、 海上作业、渔业生产、 水文测报、森林防火、 环境监测等众多行业, 以及军队、公安、海 关等其他有特殊指挥 调度要求的单位
与GPS比较
No1:覆盖范围: 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°。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)
与GPS比较

No5 :生存能力 和所有导航定位卫星系统一样,“北斗一号” 基于中心控制系统和卫星的工作,但是“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
优势,劣势
优势: 1、和美国的GPS、俄罗斯的 GLONASS相比,增加了通讯功能。 2、全天候快速定位,与GPS精度相当。 3、安全可靠,保密性强。
优势,劣势
劣势: 1、北斗系统属于有源定位系统,系统 容量有限,定位终端比较复杂。 2、北斗系统属于区域定位系统,目前 只能为中国以及周边地区提供定位服务
北斗导航系统
咱中国人自己的导航系统
BY 汪鹏
四大导航系统之一

当前全球有四大卫 星定位系统,分别 是美国的全球卫星 导航定位系统 GPS、俄罗斯的 格罗纳斯 GLONASS系统, 欧洲在建的 “伽利略”系统, 和中国的北斗卫星 导航系统。
GPS系统
格罗纳斯系统
“伽利略”系统
结构
北斗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
导航原理:双星定位
用户提出申请服务项目并 发送入站信号,经两颗卫 星转发到地面中心, 地面中心接到此信号后, 解调出用户发送的信息, 测量出用户至两颗卫星的 距离,对定位申请计算用 户的地理坐标,由于H颗 卫星的位置是已知的,分 别为两球的球心,另一球 面是基本参数已确定的地 球参考椭球面3球交会点 为测量的用户位置。
与GPS比较

No2: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 自己三维定位数据。“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 于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价 格和功耗方面处于不利的地位。
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