北斗卫星定位系统的技术特征分析与应用
北斗导航系统的技术原理及应用场景解析
北斗导航系统的技术原理及应用场景解析北斗导航系统是中国自主研发的全球定位导航卫星系统，它以独立自主的方式为我国全域提供定位导航和时间服务，可以实现高精度的定位导航。
本文将对北斗导航系统的技术原理和应用场景进行分析和解析。
一、北斗导航系统的技术原理北斗导航系统是由一颗地球同步轨道卫星、五颗倾斜地球同步轨道卫星和约30颗中圆地球轨道卫星组成的。
其中地球同步轨道卫星主要负责在全球范围内提供时间服务和广播信息，倾斜地球同步轨道卫星主要提供全球范围内的定位服务，而中圆地球轨道卫星主要为地区提供服务。
北斗导航系统的工作原理基于卫星和接收机之间的信号传输和测距定位技术。
卫星发射的信号经过空气传播到达接收机，接收机通过收集卫星信号和解算数据，计算出自身的位置以及时间信息。
北斗导航系统还借助了差分定位技术以提高准确性，该技术通过在不同位置安装测量设备，将多个接收机接收到的卫星信号进行比较和计算，进一步提高定位的准确性和可靠性。
二、北斗导航系统的应用场景1.汽车导航系统北斗导航系统可以为汽车导航系统提供准确的位置信息和路线规划，使驾驶者能够更好地规划出行路线，节省时间和成本，同时增强行车安全。
2.物流运输北斗导航系统可以为物流运输提供高精度的位置定位，确保运输物品的追踪和监控，提高物流运输的效率和安全。
3.灾难救援北斗导航系统可以为灾区进入作战部队和救援队伍提供精确定位，提高抢险救援的效率和准确度。
4.渔业和农业北斗导航系统可以为渔民和农民提供精准的气象预测和天气信息，帮助他们规划农业和渔业生产活动，提高产量和效益。
5.军事领域北斗导航系统可以为军队提供高精度的定位导航和敌情信息的追踪，为战争胜利提供重要保障。
三、结语北斗导航系统是中国自主研发的全球定位导航卫星系统，具有广泛的应用场景和长远的战略意义。
通过技术创新和应用拓展，北斗导航系统在未来的发展中将会发挥更加重要的作用，为国家和人民的发展做出更大的贡献。
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统，是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和欧洲的Galileo之后世界上第四个全球性的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统的现状可以总结为以下几个方面：1. 系统完善度提升：北斗卫星导航系统已经建设了一颗全球星座，包括5颗地球同步轨道卫星和30颗倾斜轨道卫星，覆盖全球范围。
系统的基础设施完成度较高，具备提供定位、导航、时间服务等功能的能力。
2. 数据安全性提升：北斗卫星导航系统实现了所有信号的加密，并为政府及重要公共服务用户提供特定服务，保证了数据的安全性。
北斗系统还实现了自主的人造卫星定位增强系统，可以提供高精度、高可靠性的导航定位服务。
3. 应用广泛性提升：北斗卫星导航系统应用领域不断扩展，目前已经广泛应用于交通运输、渔业、农业、地震监测、测绘等领域。
国内外研究机构和企业已经基于北斗系统开展了一系列应用研究和产品开发，推动了相关领域的发展。
4. 国际合作不断加强：北斗卫星导航系统在国际合作方面取得了一定进展，与有关国际组织和国家进行了合作交流，并加入了联合国外属国际电信卫星组织。
与巴基斯坦、泰国、老挝等国家签署了卫星导航合作协议，为进一步拓展北斗卫星导航系统的国际应用和推广做出了积极努力。
1. 市场需求大：随着全球定位导航服务在交通运输、农业、渔业等领域的广泛应用，市场对高精度、高可靠性的导航定位服务需求将不断增长。
北斗卫星导航系统具备提供这样的服务能力，有望得到更多用户的认可和采用。
2. 技术优势明显：北斗卫星导航系统具备自主可控的特点，可以提供高精度、高可靠性、高安全性的导航定位服务。
与其他卫星导航系统相比，北斗系统在信号完善度、定位精度和覆盖范围等方面具有一定的技术优势，有望在一些特定领域取得较大市场份额。
3. 国际合作空间大：北斗卫星导航系统作为中国的“国家名片”，在国际交流与合作方面有较大的发展空间。
中国政府推动的“一带一路”倡议以及与相关国家的卫星导航系统合作，将为北斗系统在国际市场上的推广提供机遇。
北斗卫星导航应用技术研究
北斗卫星导航应用技术研究2018年6月23日，中国成功发射了第45颗北斗导航卫星，它将与其他的北斗卫星一起构成中国自主卫星导航系统。
北斗卫星导航系统已经成为中国在航空、航海、交通、农业、林业等领域保障安全和促进发展的重要基础设施和技术工具。
本文将围绕北斗卫星导航应用技术展开探讨。
一、北斗卫星导航技术优势首先，我们需要了解北斗卫星导航技术的优势。
北斗卫星导航系统具有以下几个方面的优秀特性：1.高精度定位。
北斗卫星导航系统具备高精度、高可靠的定位能力，能够满足各种场景的定位需求。
2.全球覆盖。
北斗卫星导航系统不仅能够在中国境内提供定位服务，还能在全球范围内提供高精度定位和导航服务。
3.历时长久。
北斗卫星导航系统在规划和建设方面经历了十数年的时间，已经拥有一批丰富的技术资源和人才资本，依靠这些资源，它能够长期稳定地为用户提供服务。
基于以上优势，北斗卫星导航系统在民用领域得到大规模的应用：在全球范围内建立了数以亿计的北斗用户，覆盖了诸如陆地、海陆图、农林牧渔等众多领域。
同时，在北斗卫星导航技术的支持下，中国卫星导航产业也不断发展壮大。
二、北斗卫星导航技术的应用在航空、航海、交通等领域，北斗卫星导航技术已经得到了广泛的应用。
在民用领域，北斗卫星导航技术能够为普通用户提供更加精准和可靠的导航服务。
1.交通运输在交通运输领域，北斗卫星导航技术主要用于车辆定位、调度以及区域监管，减少道路拥堵和交通事故，提高了交通管理的效率。
在全国各地，很多出租车、公共汽车、货车等交通工具都使用了北斗卫星导航技术，保证了交通运输的安全和顺畅。
2.电子商务随着电子商务的发展，配送服务成为了电商平台的重要环节。
在配送环节中，北斗卫星导航技术可以为配送人员提供高精度的定位信息，减少配送费用和配送时间，提高了配送效率，优化了电商生态圈。
3.防灾减灾随着自然灾害频发，防灾减灾成为了社会各界的重要任务。
北斗卫星导航技术可以为灾民提供救援和物资配送的定位支持，为争分夺秒的抢险救援提供领航支持，是公众生命财产安全的重要保障。
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。
北斗卫星导航系统的技术和应用展望
北斗卫星导航系统的技术和应用展望一、北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统，是中国自主研发的卫星导航系统，于2000年11月开始筹建，目前已经建成。
该系统由组成部分：空间组成部分、地面控制部分和用户终端部分，能够为全球提供自主可控、安全可靠的导航、定位和授时服务。
二、北斗卫星导航系统技术展望1.增强授时精度和稳定性目前北斗卫星导航系统的授时精度已经较高，但为了满足更高的需求，未来需要进一步增强授时精度和稳定性。
这项技术可以为自主导航、空间科学研究等领域提供更加精确的时间服务。
2.提高导航精度北斗卫星导航系统在导航精度方面已经相当不错，但未来仍需提高其导航精度。
这对于自动驾驶、机器人制造、无人机应用等领域都十分重要。
3.增加卫星数量增加卫星数量是提升卫星导航精度的有效方式之一。
未来北斗卫星导航系统可以考虑增加卫星数量，以提供更为稳定的导航服务，同时也可以减少用户对卫星可视性的要求。
4.发展卫星网络现有北斗卫星导航系统已经布局了数百颗卫星，但未来发展卫星网络仍然十分重要。
卫星网络可以提高系统的稳定性和容错性，同时还可以支持更多的应用。
5.引入新技术借鉴其他卫星导航系统经验，北斗卫星导航系统可以引入新技术来提高系统性能。
比如说，可以考虑采用光纤陀螺仪技术来增加卫星导航精度。
三、北斗卫星导航系统应用展望1.自动驾驶自动驾驶是未来车辆发展的趋势，北斗卫星导航系统在这方面有着广阔的应用前景。
通过卫星导航系统的协助，可以实现高精度定位和导航，为车辆提供可靠的智能化服务。
2.智慧农业北斗卫星导航系统可以为智慧农业提供实时的数据支持，帮助农民更好地管理农田和作物。
例如，可以利用卫星导航系统监测土地的干旱程度和肥力情况，提供更精确的灌溉和施肥服务。
3.无人机应用随着无人机技术的发展，无人机应用前景十分广泛。
卫星导航系统可以为无人机提供高精度的定位和导航服务，帮助无人机更好地开展航拍、物流和应急救援等任务。
4.金融、物流等行业随着电子商务的发展，金融和物流等行业对于精准定位的需求越来越重要。
北斗卫星导航系统的应用前景与挑战分析
北斗卫星导航系统的应用前景与挑战分析引言北斗卫星导航系统是中国自主研制的全球卫星导航系统，具有全球覆盖能力以及高精度、高可靠性的特点，被广泛应用于交通运输、地质勘探、农林渔业、电力通信等领域。
本文将就北斗卫星导航系统的应用前景和挑战进行分析，以期展望其未来发展。
一、应用前景1. 交通运输领域北斗卫星导航系统在交通运输领域的应用前景广阔。
通过卫星导航系统，可以实现车辆、船舶、航空器的精确定位和导航，提高交通运输效率和安全性。
特别是在物流运输领域，北斗系统能够实现全程监控和定位，提升物流管理的效率和精准度。
此外，北斗系统还可以应用于智能交通系统中，实现交通拥堵监测和交通信号优化，促进交通系统智能化发展。
2. 地质勘探领域北斗卫星导航系统在地质勘探领域有着重要的应用前景。
卫星导航系统可以提供高精度的位置和姿态信息，有助于地质勘探人员快速准确地定位目标区域，提高勘探效果。
北斗系统还可以用于勘探设备的导航、定位和遥感数据的收集，为地质勘探工作提供精准可靠的支持。
3. 农林渔业领域农林渔业是我国的支柱产业之一，而北斗卫星导航系统在这一领域中的应用前景十分广泛。
通过卫星导航系统，可以提供各种作物的生长环境和水质监测数据，帮助农民和农业专家做出科学决策，提高农作物的产量和质量。
此外，北斗系统还可以用于渔业资源调查和渔船监控，加强渔业管理和保护。
4. 电力通信领域北斗卫星导航系统在电力通信领域的应用前景十分广泛。
电力通信设备需要精确定位和定时同步，北斗系统提供了高精度的时间和空间参考，为电力通信网络的稳定运行提供了重要支持。
此外，北斗系统还可以应用于电网设备巡检和故障定位，提高电网设备管理的效率和精确度。
二、挑战分析尽管北斗卫星导航系统具有广阔的应用前景，但也面临着一些挑战。
1. 技术挑战北斗卫星导航系统的技术研发和更新是一个长期的过程，需要不断提高系统的精度和可靠性，以应对不断变化的应用需求。
与此同时，还需要不断提升卫星导航系统的抗干扰能力，应对恶劣环境下的信号干扰和雷电等天气灾害。
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析北斗卫星导航系统是中国自主发展的全球卫星导航系统，是继美国的GPS（Global Positioning System）之后全球第二个提供定位、导航和定时服务的卫星导航系统。
该系统由一颗地球同步轨道卫星和五颗倾斜地球同步轨道卫星组成，覆盖范围包括中国及周边国家和地区，以及全球其他地区。
首先，北斗卫星导航系统的现状是令人瞩目的。
截至2024年底，北斗卫星导航系统已经在国内外商业领域、公共服务领域和国防领域得到广泛应用。
在商业领域，北斗系统被应用于智能交通、物流配送、精准农业等领域，提升了效率和安全性。
在公共服务领域，北斗系统在灾害预警、航空航海等领域发挥了重要作用。
在国防领域，北斗系统为军事作战提供了精确的定位和导航支持。
其次，北斗卫星导航系统的发展前景广阔。
随着技术的不断进步和应用的深入推进，北斗系统将迎来更大的发展空间。
首先，北斗系统将在农业、林业、水利等农村领域发挥更大的作用。
借助北斗系统，可以实现农民精准施肥、精准种植，提高农业生产效率和质量。
其次，北斗系统将在智能交通、智慧城市等领域得到更广泛应用。
借助北斗系统，可以实现车辆精准定位、交通管理优化，提升出行效率和城市管理水平。
此外，北斗系统在公共安全领域也有巨大的潜力。
通过北斗系统，可以提供更精确的灾害预警、紧急救援导航等服务，为公众生命和财产安全提供更强有力的保障。
然而，北斗卫星导航系统也面临一些挑战。
首先，国际竞争压力加大。
北斗系统需要与GPS、伽利略等国际卫星导航系统竞争，争夺全球市场份额。
其次，系统的可靠性和精度仍有提升空间。
北斗系统需要不断提高定位和导航的精度，确保在复杂环境下依然稳定可靠。
最后，隐私和安全问题亟待解决。
北斗系统应加强对用户隐私和数据安全的保护，防止被滥用和攻击。
综上所述，北斗卫星导航系统的现状十分令人瞩目，发展前景广阔。
随着技术不断进步和应用的深入推进，北斗系统将在农业、交通、公共安全等领域发挥更大作用。
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败。 1983 年/ 两弹一星0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0 卫星 导航 系统项 目正 式立 项。 1. 2 / 北斗一号0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0发射成功, 这为我国/ 北斗导航系统0 的建设奠定了基础。
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0卫星导航定位系统的主要功能
/ 北斗一号0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。
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 20 China/ 2004. 4
/ 北斗一号0导航系统是我国独立自主建立的 卫星导航系统, 它并不排斥国内民用市场对 GP S
的广泛使用。相反, 在此基础 上已经建立了 基于 / 北斗 一号0 卫星 的 GPS 广 域差分系 统。总体 来 看, / 北斗一号0是区域性有源导航定位系统( / 北斗 一号0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0不 优于 GPS, 但也有 GPS 没有的优点。表 1 给出了/ 北斗 一号0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。
据。/ 北斗 一号0 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
2000 年 12 月 21 日零时 20 分, 第二颗/ 北斗 导航试验卫星0, 在西昌卫星发射中心用/ 长征三号 甲0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0一起构 成了/ 北斗导航系统0。
2003 年 5 月 25 日发射了/ 北斗一号0 卫星的
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。
2. 1 / 北斗一号0卫星导航定位系统的组成 / 北斗一号0卫星导航定位系统是由三个部分
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 80b、140b和 110. 5b, 其中前两颗卫星位置的经度相距 60b, 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
北斗卫星定位系统的技术 特征分析与应用*
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 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,0 北 斗一号0 是基于中心控制 系统 进行工 作的, 但 / 北斗 一号0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0 卫 星导 航系 统具 备 短信 通讯 功 能。
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 60b。
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 55b, 轨道 面赤道角 距 60b。卫星 绕 地球 一 周需 11 小时 58 分。
境和功能的不同点, 可以将/ 北斗一号0卫星导航系 统的用户机划分成如下五类:
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0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0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0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0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。
* 收稿日期: 2004- 02- 02
# 12 #
GNSS World of China/ 2004. 4
备份星, 它与前两颗/ 北斗一号0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0 卫星导航定位系统介 绍
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0 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。
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
用户容量
生存能力 短信功能
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。
/ 北斗一号0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
2004. 4/ 全球定位系统
# 13 #
图 1 / 北斗一号0 系统的工作原理