北斗卫星导航系统资料
北斗卫星导航系统介绍整理材料
北斗卫星导航系统（一）概述北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。
卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。
中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。
与其他卫星导航系统携手，与各个国家、地区和国际组织一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。
（二）发展历程20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：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；计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。
2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
（三）发展目标建设世界一流的卫星导航系统，满足国家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务；发展北斗产业，服务经济社会发展和民生改善；深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。
（四）建设原则中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。
——自主。
坚持自主建设、发展和运行北斗系统，具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。
——开放。
免费提供公开的卫星导航服务，鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。
——兼容。
提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作，鼓励国际合作与交流，致力于为用户提供更好的服务。
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。
北斗导航卫星系统
北斗导航卫星系统引言北斗导航卫星系统，也称作北斗卫星导航系统，是中国自主研发和运营的全球卫星导航系统。
北斗系统的发展始于上世纪90年代初，于2000年正式进入开发阶段，目前已经进入全球服务历程。
北斗导航卫星系统是我国重要的空间基础设施之一，不仅为国内提供卫星导航定位服务，同时也为全球用户提供高精度、高可靠的导航定位服务。
一、发展历程北斗导航系统的发展历程始于上世纪90年代初，当时中国国内对全球卫星导航系统意识到了迫切需要。
1994年，中国政府正式成立北斗卫星导航系统工程办公室，并开始着手研发工作。
经过多年的技术攻关和系统优化，北斗导航卫星系统于2000年正式进入开发阶段。
在发展的初期，北斗导航卫星系统主要面向国内应用需求，包括交通运输、渔业、农业、测绘、天文等领域。
随着系统性能的不断提升和覆盖范围的扩大，北斗导航卫星系统逐渐获得了更多国际认可和应用需求。
二、核心技术北斗导航卫星系统的核心技术包括星座构型设计、信号发射与接收、基于导航电文的接收机处理、导航数据与星历广播、测时与导航数据处理等方面。
北斗导航卫星系统采用多星座构型，包括地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆轨道卫星。
通过多星座的组合，北斗系统可以提供全球覆盖和动态定位的能力。
信号发射与接收是北斗导航卫星系统的重要组成部分。
北斗导航卫星通过发射一系列的导航电文，以无线电波的形式传输信息到地面接收机。
地面接收机接收到信号后，通过解码与处理，可以获得卫星的导航信息。
导航数据与星历广播是北斗导航卫星系统的核心功能之一。
北斗卫星通过广播导航电文，实时提供卫星的导航数据和星历信息。
用户通过接收这些广播信息，可以进行精确的导航定位。
测时与导航数据处理是北斗导航卫星系统的关键环节。
北斗系统通过使用精确的原子钟，提供高精度的测时服务。
同时，系统还会对接收到的导航数据进行处理和计算，以提供用户所需的定位信息。
三、应用领域北斗导航卫星系统在多个领域具有广泛的应用。
《北斗卫星导航系统》课件
目录 CONTENT
• 北斗卫星导航系统概述 • 北斗卫星导航系统的发展历程 • 北斗卫星导航系统的应用场景 • 北斗卫星导航系统的优势与挑战 • 北斗卫星导航系统与其他卫星导
航系统的比较 • 北斗卫星导航系统的前景展望
01
北斗卫星导航系统概述
定义与特点
定义
北斗卫星导航系统是中国自主研 发的全球卫星导航系统，通过接 收卫星信号实现定位和导航功能 。
加强安全保障工作
建立健全安全保障体系， 采取有效的技术和管理措 施保障系统的安全稳定运 行。
加强国际化推广
积极参与国际合作与交流 ，加强国际化推广，提高 北斗卫星导航系统在国际 市场的认知度和接受度。
05
北斗卫星导航系统与其他 卫星导航系统的比较
GPS系统
01
全球定位系统（GPS）是一个由美国开发的全球卫星导航系统。它提供了高精 度的定位和时间服务，广泛应用于军事、民用和商业领域。
特点
具有自主可控、覆盖范围广、定 位精度高、服务连续稳定等特点 ，可广泛应用于军事、民用等领 域。
系统组成与结构
系统组成
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。 空间段包括多颗卫星，地面段包括主控站、监测站和注入站 等设施，用户段包括各种类型的北斗终端设备。
系统结构
北斗卫星导航系统采用有源定位和无源定位两种定位方式。 有源定位是通过接收卫星信号并发送回地面站来实现定位， 无源定位则是通过接收卫星信号并解算出位置信息来实现定 位。
提高社会管理效率
北斗系统在公共安全、交通、应急救援等领域的应用，将提高社 会管理效率。
推动数字经济发展
通过与新一代信息技术的融合，北斗系统将为数字经济提供重要 支撑和驱动力。
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，可以提供全球导航、定位和时间服务。
北斗系统由卫星部分和地面部分组成。
卫星部分是指在太空中运行的一系列北斗卫星。
北斗系统采用三层星座布局，包括了地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星。
这些卫星可以覆盖全球范围，提供高精度的导航定位服务。
地面部分主要包括了导航控制中心、测量处理中心和用户终端。
导航控制中心负责进行卫星的控制、监视和管理工作，保证卫星的正常运行。
测量处理中心负责对卫星信号进行处理和解算，提供高精度的导航定位服务。
用户终端包括了手机、汽车导航、船舶、飞机等各类终端设备，可以通过北斗系统获取导航、定位和时间信息。
北斗卫星导航系统的主要功能包括了导航定位、时间服务、短报文通信和搜索救援等。
导航定位功能可以为用户提供准确的导航和定位服务，帮助用户确定自身位置，并进行导航引导。
时间服务功能可以提供高精度的时间信号，满足各类时间应用需求。
短报文通信功能可以实现短距离的数据传输和通信功能，方便用户之间的信息交流。
搜索救援功能可以在遇险时提供求救信号，协助搜救机构进行救援工作。
北斗卫星导航系统具有多种应用领域。
在交通运输领域中，北斗系统可以为汽车、船舶和飞机等提供导航定位服务，帮助驾驶员确定行车路线和位置。
在农业领域中，北斗系统可以为农民提供农田管理和精准农业服务，实现农业生产的精确化管理。
在气象领域中，北斗系统可以提供气象观测和预警服务，帮助人们更好地了解和应对天气变化。
在测绘和航空航天领域中，北斗系统可以为测绘人员和飞行员提供导航定位和飞行控制服务，提高工作效率和安全性。
总之，北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，可以为用户提供全球导航、定位和时间服务。
它的广泛应用领域和丰富功能使得北斗系统在现代社会中起到了重要的作用。
北斗导航知识点总结
北斗导航知识点总结北斗导航系统是中国自主研发的卫星导航系统，通过一系列卫星和地面设备提供全球定位、导航和时间服务。
该系统是中国在GPS（美国）、格洛纳斯（俄罗斯）、伽利略（欧盟）之后第四个全球卫星导航系统，是中国国家安全和经济利益的重要保障。
在全球范围内，北斗系统为用户提供精确的三维定位、短消息通信、精准时间服务和紧急救援等功能，广泛应用于航海、航空、交通运输、地质勘探、农业和其他领域。
北斗导航系统的建设和运行是一个复杂的工程，涉及到卫星、地面设备和用户端设备等多个方面的知识。
本文将从北斗导航系统的发展历程、组成部分、定位原理、应用领域等方面进行详细的介绍，希望能够帮助读者更全面地了解北斗导航系统。
一、北斗导航系统的发展历程北斗导航系统的发展可以追溯到上世纪80年代初。
当时，中国决定独立开展北斗导航系统的研制工作，以满足国家经济建设和国防建设的需要。
经过近30年的不懈努力，北斗导航系统已经取得了长足的进步。
目前，北斗导航系统已经建成了全球卫星导航系统，并在全球范围内提供服务。
在北斗导航系统建设过程中，中国科学院、中国航天科技集团公司等单位承担了核心技术的研发工作。
通过不断的技术攻关和试验验证，北斗导航系统已经实现了全球覆盖和多系统兼容的目标。
在中国国家队的努力下，北斗导航系统已经走在了全球卫星导航系统的前沿，成为国际上备受瞩目的卫星导航系统之一。
二、北斗导航系统的组成部分北斗导航系统由一系列卫星和地面设备组成，其中包括北斗导航卫星、地面控制站、用户终端设备等。
这些组成部分共同构成了一个完整的导航系统，为用户提供精准的定位、导航和时间服务。
1. 北斗导航卫星北斗导航卫星是北斗导航系统的核心组成部分，它是由一系列工作在中地球轨道、地球静止轨道和倾斜地球同步轨道的通信卫星组成。
这些卫星通过无线电信号向地面用户发送导航信号，为用户提供三维定位和导航服务。
目前，北斗导航系统已经部署了一系列卫星，实现了全球覆盖的目标。
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。
北斗卫星导航系统介绍
伽利略系统与北斗系统均遵循国际标准，具有良好的兼容性，可以实现互操作。
与格洛纳斯比较分析
卫星数量与分布
格洛纳斯系统由24颗卫星组成，主要分布在三个轨道面上。北斗系统在亚太地区具有更多的可见卫星 ，有助于提高定位精度。
定位精度
格洛纳斯系统在开放服务中的定位精度相对较低，一般认为在10-15米之间。而北斗系统在亚太地区 的定位精度更高。
民用领域应用案例
智能交通
北斗卫星导航系统可以应用于车辆导航、智能交通信号控 制、自动驾驶等领域，提高交通运行效率和安全性。
灾害监测与救援
通过北斗卫星导航系统，可以实时监测地震、洪水等自然 灾害的发生和演变，为灾害预警、救援和恢复提供重要支 持。
精准农业
利用北斗卫星导航系统的高精度定位和时间服务，可以实 现农机精准作业、农田信息实时监测等，提高农业生产效 率和质量。
北斗系统具有短报文通信功能，用户可以通过卫星信号发 送短信息，而GPS则不具备此功能。
与伽利略比较分析
系统构成
伽利略系统由30颗中高度圆轨道卫星组成，其中27颗为工作卫星，3颗为备份卫星。北斗系统则由地球同步轨道卫星 、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成混合导航星座。
定位精度
伽利略系统设计目标为提供更高的定位精度，但其实际性能可能受到多种因素影响。北斗系统在亚太地区具有较高的 定位精度。
北斗卫星导航系统介绍
目录
• 北斗卫星导航系统概述 • 北斗卫星导航技术原理 • 北斗卫星导航系统性能评估 • 北斗卫星导航在各领域应用案例 • 北斗卫星导航与其他系统比较分析 • 未来发展趋势及挑战
01 北斗卫星导航系统概述
定义与发展历程
定义
北斗卫星导航系统（BDS）是中国 自主研发的全球卫星导航系统，旨 在提供全球范围内的定位、导航和 授时服务。
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20
坐标系统
?北斗系统采用中国 2000大地坐标系统 （CGS2000）。
CGCS 2000椭球上的正常重力值与GRS 80 ,WGS 84 椭球上的正 常重力值的差值分别约为- 143. 54 ×10 - 8 m/ s2 和0. 02×10 8 m/ s2 。同一点在CGCS 2000 与GRS 80 和WGS 84 下经度相同, 纬度的最大差值分别为8. 26 ×10 - 11″(相当于2. 5 ×10 - 6 mm) 和3. 6 ×10 - 6″(相当于0. 11 mm) 。这里主要是指椭球参数的 不同而引起的同一点经纬度的差异,给定点位在某一框架和某 一历元下的空间直角坐标,投影到CGCS 2000 椭球和WGS 84 椭 球上所得的纬度的最大差异相当于0. 11 mm。
信号（实际发射）
2012年
5GEO+5IGSO+4MEO （区域服务）
主要是北斗系统第二阶段信号
2020年
5GEO+3IGSO+27MEO （全球服务）
主要是北斗系统第三阶段信号
17
信号特征
?北斗系统第二阶段信号
信号
中心频点 (MHz)
码速率 (cps)
B1(I) B1(Q) B2(I) B2(Q)
12
系统组成
?空间段
5颗GEO卫星和30颗Non-GEO 卫星
星座
GEO 卫星
MEO 卫星
13
系统组成
? 地面段
地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。
14
系统组成
?用户段
用户段由北斗用户终端以及与其他 GNSS兼 容的终端组成。
北斗系统的用户终端
15
系统组成
?用户段
用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准 也在研究和制定当中。
为使北斗卫星导航系统更好地为全球服务，加强北斗 卫星导航系统与其它卫星导航系统之间的兼容与互操作 ，促进卫星定位、导航、授时服务的全面应用，中国愿 意与其它国家合作，共同发展卫星导航事业。
6
基本原则
?开放性 ?自主性 ?兼容性 ?渐进性
7
基本原则
? 开放性 北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量
调制方式 MBOC(6,1,1/11) BOC （14，2）
AltBOC(15,10 ) QPSK(10) BOC(15,2.5)
服务类型 开放 授权
开放
授权 授权
19
时间系统
? 北斗时（BDT）溯源到协调世界时 UTC（NTSC）， 与UTC的时间偏差小于 100纳秒。BDT的起算历元时 间是2006年1月1日零时零分零秒（ UTC）。
北斗卫星导航系统建设与发展
1
内容
1. 系统基本描述 2.基本原则 3.系统部署 4.应用 5.兼容与互操作 6.结论
2
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。
?兼容性 北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的
兼容和互操作。
1 0
基本原则
?渐进性 北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展
实际，遵循循序渐进的模式建设。 北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶
段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。
1 1
系统描述
?系统组成 ?信号特征 ?时间系统 ?坐标系统 ?服务和性能
1575.42
1.023
B1-A
2.046
B2a D B2a P B2b D B2b P B3 B3-A D B3-A P
1191.795 1268.52
10.23
10.23 2.5575
数据 /符号速率 (bps/sps) 50/100 No 50/100 No 25/50 No 50/100 No 500bps 50/100 1268.52
2.046 2.046 2.046 10.23 10.23
带宽 (MHz) 4.092
24 24
调制方式 QPSK QPSK QPSK
服务类型
开放 授权 开放 授权 授权
18
?北斗系统第三阶段信号
信号
中心频点 (MHz)
码速率 (cps)
B1-C D B1-C P
北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术 准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更 新将逐步在北斗系统政府网站上发布。
16
信号特征
?频段 B1: 1559.052~1591.788MHz B2: 1166.22~1217.37MHz B3: 1250.618~1286.423MHz
截至
星座
的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系 统。
中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行 广泛深入的交流，以推动 GNSS 及其相关技术和 产业的发展。
8
基本原则
?自主性 中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。 北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将
为亚太地区提供更高质量的服务。
9
基本原则
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。
3
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。
4
发展计划
目前，我国正在实施北斗卫星导航系统建设。根据系统 建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太 地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力； 2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
5
服务
北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定 位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方 式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务 ，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒 。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户 ，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信 息。