中国北斗卫星导航系统 资料图
合集下载
北斗卫星导航系统基础知识PPT课件
卫星定位基本原理—系统简介
系统简介
• 美苏空间信息激烈竞争，为卫星 导航系统提供了大量的资金支持。
• 通信技术的发展为卫星信号远距 离传输提供了可能。
• 电子技术进步为卫星的控制、制 造提供了强有力的保证。
• 经济社会的需求是卫星导航系统 持续发展的源动力。
美苏争霸
卫星导航系统有三部分组成：空间 星座部分，地面控制部分，用户终 端设备。
北斗系统的发展—四大系统
北斗系统建设原则
北斗导航与位置服务重点实验室|
北斗系统的发展—北斗三步走
第一步——试验系统，实现从无到有
• 1983年提出发展建设概念。 • 1994年北斗卫星导航系统工程启动，之前历经8年理论论证。 • 2000年发射第一颗卫星。 • 2003年完成试验系统。 最终成果：
网购物流查询
公交系统
公安执勤
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星导航定位需求—载体导航
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星导航定位需求—工程应用
工程测量
桥梁监测
地球形变测量
北斗导航与位置服务重点实验室|
内容概要
北斗导航与位置服务重点实验室|
北斗系统的发展—四大系统
四大导航系统
北斗导航与位置服务重点实验室|
单点定位 精度：3-10米
单站差分定位 精度：5厘米以内 范围：小于15km
距离小于15km 误差精度受距离影响明显
数据处理控 制中心
网络差分定位 精度：3厘米以内 范围：100km以上
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星定位基本原理—定位原理
载波相位定位
• 测距码: C/A码码长 293m（ 0.3）~3m P码码长29.3m （
北斗卫星定位导航系统ppt课件
北斗一代
• 中国北斗导航卫星进行防震试验 • 北斗一代（BD-1）系统介绍： • “北斗一号”卫星导航定位系统是我国独立自主研制的第一代卫星导 航定位系统，是一种新型、全天候、较高精度、区域性（中国境内） 的卫星导航定位系统，具有快速定位（导航）、双向简短报文通信和 定时三大功能，目前已经正式投入运行，这标志着该系统进入了实际 应用阶段。 • 该系统由四颗静止卫星组成，其轨位分别是： 80E；110．5E，140E， 86°E • 导航定位使用频段是： 1610---1626．5MHz （L频段，上行链路） • 2483．5---2500MHz （S频段，下行链路） • 目前在国际电联的公布资料是：CHINASAT-31/32/33。
北斗卫星定位系统构成
• 北斗卫星导航定位系统的系统构成有：两颗地球 静止轨道卫星、地面中心站、用户终端。北斗卫 星导航定位系统的基本工作原理是“双星定位”： 以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫 星至用户终端的距离为半径，形成2个球面，用户 终端将位于这2个球面交线的圆弧上。地面中心站 配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以 球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。用数 学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户 的位置。
北斗系统四大功能
• 北斗系统四大功能 • 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。
北斗卫星定位导航系统教学
北斗卫星定位导航系统概述
北斗卫星导航系统(最新最权威)_图文
从2007年开始，到2012年为止，我国在5年内共发射了16 颗北斗二号卫星，实现了对亚太区域的覆盖，并在2012年 底正式对外提供服务，完成了北斗三步走战略的第二步。 同时，鉴于北斗一号短报文和位置报告功能的实用性，该 项功能在北斗二号中得到了保留。
定位原理
北斗二号
覆盖范围
北斗二号
北斗三号
1994年1月正式立项，九五期间被作为“杀手锏”工程列入 “995”武器装备项目进行重点建设，2003年12月系统建成投 入使用。
定位原理
北斗一号
覆盖范围
北斗一号
北斗一号系统相对于GPS，在用户数量上是远远不及的。但北斗一代 解决了我国卫星导航系统的也发展了自己的特色：短报文及位置报告，该项特
色在之后的北斗卫星导航系统发展过程中一直得到了延续。
北斗二号
2007年4月14日，我国发射了第一颗北斗二号卫星，这颗 卫星采用与GPS相似的体制，即“无源定位”服务，也叫 RNSS（Radio Navigation Satellite Service）卫星无线电导 航服务，理论上，采用该种体制的卫星导航系统，用户数 量是无限制的。
第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力（3号） 。
北斗一号 4星 北斗二号 23星 北斗三号 2星
北斗一号
上世纪90年代，美国GPS在海湾战争中的成功使用，坚定了 我国建设自主卫星导航系统的决心。在项目立项阶段，考虑 到当时的国情，我国选择了“863计划”倡导者陈芳允院士提 出的双星定位原理系统，也就是我们现在所熟知的“有源定 位”，也叫做RDSS（Radio Determination Satellite Service）卫 星无线电测定服务，该系统只需两颗卫星和地面高程数据库 就能实现我国及周边地区定位。
定位原理
北斗二号
覆盖范围
北斗二号
北斗三号
1994年1月正式立项，九五期间被作为“杀手锏”工程列入 “995”武器装备项目进行重点建设，2003年12月系统建成投 入使用。
定位原理
北斗一号
覆盖范围
北斗一号
北斗一号系统相对于GPS，在用户数量上是远远不及的。但北斗一代 解决了我国卫星导航系统的也发展了自己的特色：短报文及位置报告，该项特
色在之后的北斗卫星导航系统发展过程中一直得到了延续。
北斗二号
2007年4月14日，我国发射了第一颗北斗二号卫星，这颗 卫星采用与GPS相似的体制，即“无源定位”服务，也叫 RNSS（Radio Navigation Satellite Service）卫星无线电导 航服务，理论上，采用该种体制的卫星导航系统，用户数 量是无限制的。
第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力（3号） 。
北斗一号 4星 北斗二号 23星 北斗三号 2星
北斗一号
上世纪90年代，美国GPS在海湾战争中的成功使用，坚定了 我国建设自主卫星导航系统的决心。在项目立项阶段，考虑 到当时的国情，我国选择了“863计划”倡导者陈芳允院士提 出的双星定位原理系统，也就是我们现在所熟知的“有源定 位”，也叫做RDSS（Radio Determination Satellite Service）卫 星无线电测定服务，该系统只需两颗卫星和地面高程数据库 就能实现我国及周边地区定位。
北斗卫星导航课件
上海卫星导航定位产业技术创新战略联盟
行业（领 域）应用 市场
大众（个 人）应用 市场
关键及核心市场
国土资源 测绘与建筑工程 石 油物探 水陆空交通运输 灾害 预防 气象、铁路、电信 水利、 电力 城市建设、景区 农林牧 渔 ………………………
最大市场
私家车辆应用 移动终端应用 互联网应用 个人位置服务（LBS）应用 旅游休闲运动应用 游戏娱乐应用
北斗系统各个细分行业市场规模预测 (亿元)
北斗导航行业应用市场现状
1、交通运输：
两客一危（30余万辆） 2014年交通运输部、公安部、安监总局（2年内数百万台）
2、海洋渔业：
要为90%以上渔船配备必要的安全通信、避碰设备，各地政府提供70%~90%的补贴采 购北斗接收机，系统平台运营费用由地方各级政府承担。（入网用户3万余个 伴随手机用 户10万余个）
要求元器件全部国产化，实现自主可控。
“北斗二号”卫星将在2016年转换民用信号，频点和调 制方式现代化的GPS民用信号（L1C）和伽利略L1开放服 务信号。
卫星上播发区域增强信号，从而使在不改变原有北斗 接收机的基础上，使得地面的接收装备实现米级高精度定 位。
北斗全球导航卫星系统---RDSS系统
截至2013年底，我国北斗终端社会持有量已超过130万套。现阶 段我国涉足卫星导航与位置服务产业的企事业单位数量超过 11000家，从业人员数量接近33万人。
——数据来源于：中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2013年度）
北斗导航行业应用市场现状
预估军用市场容量过百亿。
北斗导航行业应用市场现状
每个载波信号均有正交调制的普通测距码（I 支路）和精密测距码（Q支路）。
卫星以不同地址码区分（CDMA）。
行业（领 域）应用 市场
大众（个 人）应用 市场
关键及核心市场
国土资源 测绘与建筑工程 石 油物探 水陆空交通运输 灾害 预防 气象、铁路、电信 水利、 电力 城市建设、景区 农林牧 渔 ………………………
最大市场
私家车辆应用 移动终端应用 互联网应用 个人位置服务（LBS）应用 旅游休闲运动应用 游戏娱乐应用
北斗系统各个细分行业市场规模预测 (亿元)
北斗导航行业应用市场现状
1、交通运输：
两客一危（30余万辆） 2014年交通运输部、公安部、安监总局（2年内数百万台）
2、海洋渔业：
要为90%以上渔船配备必要的安全通信、避碰设备，各地政府提供70%~90%的补贴采 购北斗接收机，系统平台运营费用由地方各级政府承担。（入网用户3万余个 伴随手机用 户10万余个）
要求元器件全部国产化，实现自主可控。
“北斗二号”卫星将在2016年转换民用信号，频点和调 制方式现代化的GPS民用信号（L1C）和伽利略L1开放服 务信号。
卫星上播发区域增强信号，从而使在不改变原有北斗 接收机的基础上，使得地面的接收装备实现米级高精度定 位。
北斗全球导航卫星系统---RDSS系统
截至2013年底，我国北斗终端社会持有量已超过130万套。现阶 段我国涉足卫星导航与位置服务产业的企事业单位数量超过 11000家，从业人员数量接近33万人。
——数据来源于：中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2013年度）
北斗导航行业应用市场现状
预估军用市场容量过百亿。
北斗导航行业应用市场现状
每个载波信号均有正交调制的普通测距码（I 支路）和精密测距码（Q支路）。
卫星以不同地址码区分（CDMA）。
北斗卫星导航系统ppt课件
B2: 1166.22~1217.37MHz
B3: 1250.618~1286.423MHz
星座
信号 （实际发射）
2012年 5GEO+5IGSO+4MEO
区域服务
2020年 5GEO+3IGSO+27MEO
全球服务
1、信号特征
区域服务信号
信号
B1(I) B1(Q) B2(I) B2(Q)
B3
中心频点 (MHz)
主要内容
北斗卫星导航系统发展蓝图 北斗卫星导航系统发展状况 北斗卫星导航系统发展形势 北斗卫星导航系统发展举措
北斗卫星导航系统发展状况
1
关键技术
2
系统建设
3
应用推广
4
国际合作
1、关键技术
经过艰苦攻关，已初步突破星载原 子钟、高精度伪距测量、精密定轨与时 间同步等一系列卫星导航系统核心关键 技术。
2、系统建设
建成北斗卫星导航试验系统
2000年10月31日 2000年12月21日
140E
80E
2003年5月25日 110.5E
2、系统建设
北斗卫星导航系统进入星座组网阶段
2004年，启动北斗卫星导航系统建设工作。 目前，工程建设已进入星座组网阶段，已成
功发射3颗卫星。
3、应用推广
2003年北斗卫星导航试验系统正式提供服 务以来，在交通、渔业、水文、气象、林业、 通信、电力、救援等诸多领域得到广泛应用， 注册用户已达6万，产生了显著的社会效益和经 济效益。
基于北斗的高原地区气象监测站 基于北斗的珠峰气象监测站
3、应用推广
林业
基于北斗的森林防火系统已成功用于实战，目前 已经配备700多台套。
北斗卫星导航系统ppt课件
4、国际合作
兼容互操作是全球卫星导航系统主要供 应商达成的共识，中国致力于推进全球卫星 导航系统兼容互操作进程。
4、国际合作
鉴于各国卫星导航系统发展不平衡， 以及多边合作的差异性、技术合作的复杂 性并存，北斗系统在与世界上其它系统协 调宝贵的频率轨位资源、协调兼容与互操 作、融入国际标准化体系等方面，必将付 出很大努力。
主要内容
北斗卫星导航系统发展蓝图 北斗卫星导航系统发展状况 北斗卫星导航系统发展形势 北斗卫星导航系统发展举措
北斗卫星导航系统发展状况
1
关键技术
2
系统建设
3
应用推广
4
国际合作
1、关键技术
经过艰苦攻关，已初步突破星载原 子钟、高精度伪距测量、精密定轨与时 间同步等一系列卫星导航系统核心关键 技术。
B2: 1166.22~1217.37MHz
B3: 1250.618~1286.423MHz
星座
信号 （实际发射）
2012年 5GEO+5IGSO+4MEO
区域服务
2020年 5GEO+3IGSO+27MEO
全球服务
1、信号特征
区域服务信号
信号
B1(I) B1(Q) B2(I) B2(Q)
B3
中心频点 (MHz)
2、系统建设
建成北斗卫星导航试验系统 北斗卫星导航系统进入星座组网阶段
2、系统建设
建成北斗卫星导航试验系统
2000年分别发射北斗卫星导航试验系统第一颗、第 二颗卫星，2003年发射第三颗卫星，建成区域有源卫星 导航系统，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航 系统的国家。该系统可为我国及周边地区的中低动态用 户提供快速定位、短报文通信和授时服务。
北斗卫星导航系统介绍ppt课件
9
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
10
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。
11
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。 北斗导航卫星全球系统首 席总设计师 ---谢军
15
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
16
四、北斗在行业中的应用
17
4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
18
基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
19
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。
VI. 人员应急搜救客户端（安卓版）
VII.人员应急呼叫客户端（安卓版）
VIII.应急救援指挥调度客户端（安卓版）
IX. 应急救援指挥调度客户端（ios版）
X. 灾情决策服务客户端（安卓版）
62
7.4 应用程序——第一屏
灾害管理
首次使用灾害管理APP都需要进行 终端注册，其注册流程如下：
联网点击灾害管理，自动更新后选择任意 APP进行安装。
通讯录界面
详见使用说明书
• 搜索好友 • 添加好友 • 好友备注 • 删除好友 • 好友基本资
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
10
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。
11
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。 北斗导航卫星全球系统首 席总设计师 ---谢军
15
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
16
四、北斗在行业中的应用
17
4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
18
基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
19
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。
VI. 人员应急搜救客户端（安卓版）
VII.人员应急呼叫客户端（安卓版）
VIII.应急救援指挥调度客户端（安卓版）
IX. 应急救援指挥调度客户端（ios版）
X. 灾情决策服务客户端（安卓版）
62
7.4 应用程序——第一屏
灾害管理
首次使用灾害管理APP都需要进行 终端注册，其注册流程如下：
联网点击灾害管理，自动更新后选择任意 APP进行安装。
通讯录界面
详见使用说明书
• 搜索好友 • 添加好友 • 好友备注 • 删除好友 • 好友基本资
北斗介绍
北斗一代卫星导航系统1、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°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。
4、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，授时精度日前约20ns。
5、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。
6、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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国北斗卫星导航系统 北斗二代卫星模型图（资料图）
北斗ห้องสมุดไป่ตู้星工作示意图（资料图）
北斗卫星工作示意图（资料图）
按预定计划，中国 2012年左右，将使北斗 系统首先具备覆盖亚太地 区的定位、导航和授时 (在轨卫星向用户发布标 准时间信息)等能力； 到2020年，将建成覆盖 全球的“北斗”卫星导航 系统。中国北斗导航系统 正处于从一代向二代的升 级过渡时期。
装备GPS制导炸弹的AV-8B“鹞”式战机。（资料图）
欧洲的“伽利略”导航卫星。（资料图）
欧洲的“伽利略”导航卫星。（资料图）
中国目前使用较广泛的 “北斗一号”导航卫星系统， 是以满足民用服务为主，兼具部分军事用途。（资料图）
中国目前使用较广泛的 “北斗一号”导航卫星系统， 是以满足民用服务为主，兼具部分军事用途。（资料图）
美军核潜艇在北极冲破冰层后使用GPS定位（资料图）
装备GPS制导炸弹的MQ-8“死神”无人机
北斗ห้องสมุดไป่ตู้星工作示意图（资料图）
北斗卫星工作示意图（资料图）
按预定计划，中国 2012年左右，将使北斗 系统首先具备覆盖亚太地 区的定位、导航和授时 (在轨卫星向用户发布标 准时间信息)等能力； 到2020年，将建成覆盖 全球的“北斗”卫星导航 系统。中国北斗导航系统 正处于从一代向二代的升 级过渡时期。
装备GPS制导炸弹的AV-8B“鹞”式战机。（资料图）
欧洲的“伽利略”导航卫星。（资料图）
欧洲的“伽利略”导航卫星。（资料图）
中国目前使用较广泛的 “北斗一号”导航卫星系统， 是以满足民用服务为主，兼具部分军事用途。（资料图）
中国目前使用较广泛的 “北斗一号”导航卫星系统， 是以满足民用服务为主，兼具部分军事用途。（资料图）
美军核潜艇在北极冲破冰层后使用GPS定位（资料图）
装备GPS制导炸弹的MQ-8“死神”无人机