“北斗”卫星导航定位系统建设规划
北斗GPS卫星导航系统建设方案
北斗GPS卫星导航系统建设方案贵州迪辰安信科技发展有限公司二〇一三年五月目录目录 (2)第一章建设背景 (4)第二章北斗GPS卫星导航系统简介 (7)2.1、什么北斗卫星导航系统 (7)2.2、北斗卫星定位原理 (8)2.3、北斗卫星工作原理图 (8)2.3、北斗GPS卫星导航技术指标 (9)第二章系统设计原则 (10)第三章系统总体设计 (11)3.1系统架构 (11)3.2 技术架构 (12)3.3 平台运行环境配置 (13)3.4 服务端程序平台 (13)3.5 GPS数据接入公安内网 (14)3.6 北斗GPS监控客户端功能设计 (14)3.7系统安全 (19)第四章项目实施 (21)4.1实施进度 (21)4.2实施和验收方法 (21)4.2.1项目的实施 (21)4.2.2项目的验收 (21)4.3项目管理及质量控制 (22)4.3.1项目责任制 (22)4.3.2项目质量控制 (22)第五章运行维护体系 (23)5.1系统的维护 (23)第六章经费预算 (24)6.1 硬件配置及费用预算 (24)6.2 软件系统费用预算 (24)第一章建设背景1. 概述随着我市城市建设规模的扩大，车辆日益增多，交通运输的经营管理和合理调度，警用车辆的指挥和安全管理已成为公安、交通系统中的一个重要问题。
过去，用于交通管理系统的设备主要是无线电通信设备，由调度中心向车辆驾驶员发出调度命令，驾驶员只能根据自己的判断说出车辆所在的大概位置，而在生疏地带或在夜间则无法确认自己的方位甚至迷路。
因此，从调度管理和安全管理方面，其应用受到限制。
北斗GPS定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体的实时的定位能力。
通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置。
通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心，调度指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置，并在大屏幕电子地图上显示出来。
目前，用于公安、交通系统的主要是车辆GPS定位与无线通信系统相结合的指挥管理系统。
北斗实施方案2020
北斗实施方案2020
随着科技的不断发展和国家实力的不断增强，北斗导航系统作为中
国自主研发的卫星导航系统，已经成为了国家重要的战略资源。
为
了更好地推动北斗导航系统的建设和应用，制定并实施一份完善的
北斗实施方案显得尤为重要。
首先，北斗实施方案需要明确系统建设的总体目标和发展战略。
在2020年，北斗系统应当致力于提高系统的覆盖范围和精度，不断完
善系统的性能和服务能力，推动北斗系统向全球领先的卫星导航系
统迈进。
其次，北斗实施方案需要重点关注系统的关键技术攻关和应用示范。
在技术方面，要加大对北斗卫星和地面设备的研发投入，提升系统
的稳定性和可靠性；在应用方面，要加强与各行业的合作，推动北
斗系统在交通、农业、气象、测绘等领域的广泛应用。
另外，北斗实施方案还需要加强国际合作和交流，推动北斗系统走
向世界。
要积极参与国际卫星导航组织的活动，加强与其他卫星导
航系统的对接和融合，推动北斗系统在全球范围内的应用和推广。
此外，北斗实施方案还需要健全系统的管理体系和服务保障体系。
要建立健全的北斗系统管理规范和标准，加强对系统的监测和维护，确保系统的稳定运行和服务质量。
最后，北斗实施方案还需要加强对系统建设和应用的政策支持和推动。
要加大对北斗系统建设和应用的财政投入，出台相关政策和法规，推动北斗系统在国家战略和民生领域的广泛应用。
总之，北斗实施方案2020应当以提高系统性能和服务能力为核心，以加强国际合作和推动系统走向世界为重点，以健全管理体系和政
策支持为保障，全面推动北斗系统的建设和应用，为我国卫星导航
事业的发展做出新的更大贡献。
北斗卫星系统
北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统（BDS）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，致力于向全球用户提供高质量的定位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务。
中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统，之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统，于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务，并计划至2020年完成全球系统的构建。
北斗卫星导航系统、美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统和欧盟伽利略定位系统为联合国卫星导航委员会认定的全球卫星导航系统四大核心供应商。
目录1 历史与发展早期研究试验系统中国加入欧盟伽利略计划正式系统东盟各国加入合作2 试验系统]系统组成性能3 正式系统亚太服务全球服务4 系统构成空间段地面段用户段5 原理空间定位原理)有源与无源定位精度6 技术卫星平台卫星制造与发射时间系统信号传输7 应用开放服务授权服务应用状况}1、历史与发展早期研究1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后这项研究计划被取消。
1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其可行性，之后的北斗卫星导航试验系统就是依据此方案进行。
试验系统1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，实现了区域性的导航功能。
2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系统的组建。
中国加入欧盟伽利略计划2003年09月，中国打算加入欧盟的伽利略定位系统计划，并在接下来的几年中投入了亿欧元的资金。
由此，人们相信中国的北斗系统只会用于自己的武装力量。
中国与欧盟在2004年10月09日正式签署伽利略计划技术合作协议。
、正式系统2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量试验。
北斗地基增强系统建设方案
北斗地基增强系统建设方案一、背景介绍北斗卫星导航系统是中国自主研发的一种卫星导航定位系统，具有全球覆盖、高精度、高实时性和高可靠性的特点，被广泛应用于陆地、海洋、空中和航天等领域。
为了进一步提高北斗系统的使用效果和定位精度，北斗地基增强系统建设显得尤为重要。
二、目标本方案旨在建设一个完善的北斗地基增强系统，提高北斗系统的定位精度和使用效果，满足用户对高精度导航定位的需求。
三、建设内容1.增加地面基站密度：建设更多的北斗地面基站，提高北斗信号接收覆盖范围。
基站之间的平均距离控制在30公里以内，以保证接收到的信号质量和定位精度。
基站之间的连接采用高速互联网络，确保数据的实时传输。
2.基站建设和设备更新：选址合理，考虑到信号传播的特点，尽量选在高海拔、开阔地带，减少地形地貌对信号传输的影响。
基站应配备高性能的天线、接收机和信号处理设备，以提高信号接收和处理能力。
同时要加强基站的设备更新和维护，保证设备的可靠性和稳定性。
3.建设数据中心：建设一个专门用于数据处理和分析的中心，用于接收、处理和存储北斗地基增强系统产生的海量数据。
数据中心要采用先进的大数据分析技术，对数据进行深入挖掘和分析，提取出有价值的信息，为用户提供更加精确和实用的导航定位服务。
4.提高用户终端设备的兼容性：开发适用于不同终端设备的导航软件和硬件驱动程序，提高用户终端设备对北斗系统的兼容性。
同时，在终端设备中集成地基增强系统的功能，使用户可以通过终端设备直接接收和使用加强后的北斗信号。
5.加强用户培训和推广：组织相关培训，提高用户对北斗地基增强系统的认知和使用能力。
同时，通过各种宣传渠道，宣传北斗地基增强系统的优势和功能，推动系统的推广和应用。
四、实施步骤1.前期准备：进行项目规划、选址和立项，确定建设经费和时间计划。
2.建设基站和数据中心：根据选址要求，依次建设基站和数据中心，并配置相应的设备。
3.测试与优化：对建设的基站和系统进行功能测试和性能优化，以确保其正常运行和满足用户需求。
高精度北斗导航定位系统设计与实现
高精度北斗导航定位系统设计与实现导语：随着卫星导航技术的快速发展，全球定位系统（GPS）在生活中的应用越来越广泛。
而作为我国自主研发的全球卫星导航系统，北斗导航系统在提供导航定位服务方面具备独特的优势。
为了满足用户对于高精度定位需求，高精度北斗导航定位系统的设计与实现成为一个重要的研究方向。
本文将介绍高精度北斗导航定位系统的设计原理与实现方法。
一、设计原理高精度北斗导航定位系统主要包括信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块。
下面将详细介绍这些模块的设计原理。
1. 信号接收与处理高精度北斗导航定位系统首先需要接收卫星发射的导航信号。
一般情况下，系统会选择多颗卫星进行信号接收，以提高定位精度。
接收到的信号需要进行预处理，包括频率同步、码相对齐等操作，以便后续的数据计算与校正。
2. 数据计算与校正接收到的导航信号中包含了多种参数，如卫星位置、钟差等。
系统需要对这些参数进行计算和校正，以获得更精确的定位结果。
数据计算与校正主要涉及导航星历解算、钟差修正等算法，采用高精度的数学模型来提高定位精度。
3. 定位算法与精度优化根据接收到的导航信号和经过计算与校正的参数，系统可以通过定位算法来估计用户的位置。
定位算法有多种，常用的包括最小二乘法（LS）、卡尔曼滤波（KF）等。
为了提高定位精度，系统还可以采用精度优化的方法，如差分定位、多智能体定位等技术。
二、实现方法高精度北斗导航定位系统的实现需要考虑多个方面的因素，包括硬件设备、软件算法以及系统架构等。
下面将介绍高精度北斗导航定位系统的实现方法。
1. 硬件设备高精度北斗导航定位系统的硬件设备包括天线、接收机、信号处理器等。
天线用于接收导航信号，接收机负责信号的放大和处理，信号处理器用于对信号进行解调和解码。
为了提高定位精度，硬件设备要具备高灵敏度和低噪声的特点。
2. 软件算法高精度北斗导航定位系统的软件算法是实现高精度定位的关键。
根据设计原理中提到的信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块，可以选择合适的算法来实现系统功能。
北斗卫星导航系统建设与发展
一、发展规划1．发展目标北斗卫星导航系统致力于为全球用户提供连续、稳定、可靠的定位、导航、授时服务；满足国家安全和经济社会发展对定位、导航、授时的需求，促进国家信息化建设和经济发展方式转变，提升经济和社会效益；与世界其他卫星导航系统共同合作，服务全球、造福人类。
2．基本原则开放：面向全球用户免费提供开放服务。
自主：独立自主发展和运行北斗系统。
兼容：致力于实现与其他卫星导航系统的兼容与互操作，使用户获得更好的服务。
渐进：依据国家的技术和经济发展实际，循序渐进地建设北斗系统。
3．发展步骤按照“三步走”的发展路线，“先区域、后全球，先有源、后无源”的发展思路分步实施，形成突出区域、面向全球、富有特色的北斗系统发展道路。
第一步：1994～2000年，形成区域有源服务能力第二步：2004～2012年，形成区域无源服务能力；第三步：2013～2020年，形成全球无源服务能力。
4．系统组成北斗系统由空间段、地面控制段、用户段组成，空间段包括5颗静止轨道（GEO）卫星、3颗倾斜同步轨道（IGSO）卫星和27颗中圆轨道（MEO）卫星；地面控制段包括主控站、注入站、监测站等30余个地面站；用户段包括北斗终端、与其他导航系统兼容的终端。
北斗系统提供授权、公开、广域差分和短报文四种服务，定位精度优于10m，授时精度优于20ns，测速精度每秒0.2m。
5．基本政策北斗系统为用户免费提供开放服务。
持续进行系统维护和完善，不断提升服务性能，为用户提供更高质量的服务。
按计划发布公开服务规范，发挥政府和市场的作用，推动北斗/GNSS应用的创新、普及与国际化，打造国家战略性新兴产业的基础。
秉承发展、合作、共赢的理念，实现北斗与其他GNSS系统的兼容共用，充分发挥系统效能，提升用户效益。
二、最新进展1．系统建设（1）保持系统稳定运行北斗系统自2012年12月27日正式提供区域服务以来，系统连续稳定运行，服务性能指标稳中有升。
通过覆盖亚太地区的服务信号监测评估表明，系统服务性能满足指标要求，部分地区服务性能优于10m。
北斗卫星导航系统介绍
全球卫星导航系统
北斗卫星导航系统简介
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（BDS），是继美全 球定位系统（GPS）、俄（GLONASS）和 欧盟（GALILEO）之后第四个成熟的卫星导 航系统。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。
5.海运和水运 6.航空运输 7.应急救援
对比GPS
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)。
数量轨道பைடு நூலகம்
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，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°。 GPS导航卫星轨道为准同步轨道，绕地球一
系统容纳的最大用户数：540000户/小时。
北斗卫星导航系统已成功应用于诸多领 域，产生了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。
军用功能
“北斗”卫星导航定位系统的军事功能 与GPS类似，如：飞机、导弹、水面舰艇和 潜艇的定位导航；弹道导弹机动发射车、自 行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位 置的快速定位，以缩短反应时间；人员搜救、 水上排雷定位等。
面临的挑战
一、部署进度的比拼。 四大全球系统部署的时间进度是个重大 考验，捷足先登是成功的第一步。GPS在这 方面遥遥领先，GLONASS正在恢复建设中， Galileo遭遇资金困境，北斗系统若要抢占市
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统-坐标系统 北斗卫星导航系统 坐标系统
坐标系统： 北斗系统采用中国2000大地坐标系（CGS2000）。 CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个 厘米 。
北斗卫星导航系统-服务与性能 北斗卫星导航系统 服务与性能
全球服务 开放服务： 定位精度: 10 m 测速精度: 0.2 m/s 授时精度: 20 ns 授权服务
区域服务 广域差分服务 定位精度: 1 m 短报文通信服务
北斗卫星导航系统-系统介绍 北斗卫星导航系统 系统介绍
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。与美国GPS、俄罗 斯格洛纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。 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 可靠覆盖全球的导航系统。 该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的 定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。 2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时 服务。
北斗卫星导航系统-建设目标 北斗卫星导航系统 建设目标
一代系统 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GPS广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、 勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥着重要作用。 二代系统 中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由式，即开放服务和授权服务（属于第二代系 统）。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10 米，授时精度为50纳秒，测速精度0．2米/秒。授权服务是向授权用户提供更 安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
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北斗系统星座图
星载铷原子钟
• 确定一个星座的导航范围 ,最主要的参考因素是定位精度因 子 ( PDOP)和卫星定轨的可实施性。PDOP值越小 ,卫星导 航系统的定位精度越高。卫星轨道最北到达 55° N, PDOP< 3的区域仅到达 26° N处 (我国福州一线 )。
• QPSK（QuadraturePhaseShiftKeying），正交 相移键控，是一种数字调制方式。四相相移键控 信号简称“QPSK”。它分为绝对相移和相对相移 两种
• 支持系统包括EGNOS广域差分网以及系统开发验 证平台、工程详细技术星导航系统同时采用了5颗相隔60º的地球静止 轨道卫星 ( GEO星:东经80º、140º...的赤道上空[及东经 110.5º上的备份星] )和3颗倾斜地球同步轨道卫星 ( IGSO 星 )及分布在3个轨道面内24颗倾角为 55°的中高度圆轨 道卫星(MEO卫星) 。
• 该计划分两步实施：第一步是建立一个综合利用美国的 GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统的第一代全球导航卫 星系统(当时称为GNSS-1，即后来建成的EGNOS)；第二 步是建立一个完全独立于美国的GPS系统和俄罗斯的 GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统，即正在 建设中的Galileo卫星导航定位系统。
• GNSS系统——GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写。它有两个译名：全球卫 星导航系统和全球导航卫星系统。
• 早在20世纪90年代中期开始，欧盟为了打破美国在卫星定 位、导航、授时市场中的垄断地位，获取巨大的市场利益， 增加欧洲人的就业机会，一直在致力于一个雄心勃勃的民 用全球导航卫星系统计划，称之为Global Navigation Satellite System。
• EGNOS系统是欧洲自主建设的第一个卫星导航系统， 它通过增强现在运行的两个军用系统：GPS和 GLONASS，来满足高安全用户的需求。
• EGNOS系统是欧洲空间局（ESA） 、欧盟（EU）和 欧洲航空安全组织（Eurocontrol） 联合规划的项目， 系统总经费3 亿欧元， 欧空局出资2 亿 ， 欧盟1亿。 欧空局全面负责 EGNOS系统的技术设计和工程建设， 欧盟负责国际合作，并且确保把各类用户对系统的要 求融入到 EGNOS系统的设计和实施中。欧洲航空安 全组织设计民用航空需求，并且在系统测试中扮演主 要角色。
• EGNOS系统由四部分组成：地面部分、空间部分、 用户部分和支持系统。
•
• EGNOS空间部分包括 3 颗 GEO (静止轨道)卫星。 • EGNOS地面系统包括MCC（主控制中心），
RIMS站（测距与完好性监测站）和陆地导航地球 站（NLES）。 • 用户部分包括：用于空间信号性能验证的EGNOS 接收机，以及水运、空运和陆运用户专用设备； 系统静态和动态测试平台，用于用户接收机验收、 系统性能证明、定位误差比较分析。
• BOC(Binary Offset Carrier，BOC)、 MBOC(Multiplexed Binary Offset Carrier)，二进制偏移载波调制。是在新一代卫星导航系统中采用 的信号调制方式，在GPS现代化和欧盟Galileo系统中都得到了应用。
“国际电信联盟”（International Telecommunication Union）。
• 采用 IGSO能充分利用 GEO的优点 ,同时克服了其高纬度 区始终是低仰角的问题。 IGSO具有与GEO相同的轨道高 度 ,因此具有与地球自转周期相同的轨道周期 ,但由于轨道 倾角大于 0° ,其星下点轨迹在地面就不是一个点 ,而是以 赤道(东经120º左右)为对称轴的“8” 字形 ,轨道倾角越 大 ,“8” 字形的区域也越大。
• 由此可见，GNSS从一问世起，就不是一个单一星座系统， 而是一个包括GPS、GLONASS等在内的综合星座系统。 近年来，GPS接收机制造厂商纷纷推出高性能GNSS接收 机。如PENTAX的Smart 78/88、Smart 8800，后者更是可 以升级到72通道，成为真正意义上的GNSS接收机。