北斗双星定位通信系统40页PPT
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北斗导航系统知识讲座PPT课件
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第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系 统在体制上的差别主要是：第二代用户机可免 发上行信号，不再依靠中心站电子高程图处理 或由用户提供高程信表息，而是直接接收卫星 单程测距信号自己定位，系统的用户容量不受 限制，并可提高用户位置隐蔽性。
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2019/10/25
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其代价是：测距精度要由星载高稳定度的 原子钟来保证，所有用户机使用稳定度 较低的石英钟，其时钟误差作为未知数 和用户的三维未知位置参数一起由4个 以上的卫星测距方程来求解。这就要求 用户在每一时刻至少可见4颗以上几何 位置合适的卫星进行测距，从而使得星 座所需卫星数量大大增多，系统投资将 显著增加。
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
• （一）
<北斗卫星导航> 知识讲座
1
四大导航系统之一
35
• 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120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。
5
GPS功用
• 由于GPS技术所具有的全天候、高精度 和自动测量的特点，作为先进的测量手 段和新的生产力，已经融入了国民经济 建设、国防建设和社会发展的各个应用 领域。
6
GPS功用
第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系 统在体制上的差别主要是：第二代用户机可免 发上行信号，不再依靠中心站电子高程图处理 或由用户提供高程信表息，而是直接接收卫星 单程测距信号自己定位，系统的用户容量不受 限制，并可提高用户位置隐蔽性。
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其代价是：测距精度要由星载高稳定度的 原子钟来保证，所有用户机使用稳定度 较低的石英钟，其时钟误差作为未知数 和用户的三维未知位置参数一起由4个 以上的卫星测距方程来求解。这就要求 用户在每一时刻至少可见4颗以上几何 位置合适的卫星进行测距，从而使得星 座所需卫星数量大大增多，系统投资将 显著增加。
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
• （一）
<北斗卫星导航> 知识讲座
1
四大导航系统之一
35
• 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120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。
5
GPS功用
• 由于GPS技术所具有的全天候、高精度 和自动测量的特点，作为先进的测量手 段和新的生产力，已经融入了国民经济 建设、国防建设和社会发展的各个应用 领域。
6
GPS功用
《北斗卫星导航系统》课件
《北斗卫星导航系统》 ppt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。
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。
GPS 北斗定位原理PPT课件
3、VRS RTK原理
• 根据若干基准站的观测值，建立区域内的GPS主要误差模型，控制中 心将这些误差从基准站的观测值中减去，形成“无误差”的观测值， 再加上用户的观测值，在移动站附近建立起一个虚拟参考站，移动站 与虚拟参考站进行载波相位差分改正，实现实时RTK。
目录
一、目前世界上主要四大定位系统 二、 GPS系统组成与原理 三、 GPS定位分类及原理 四、GPS差分分类及原理 五、北斗一号、二号构成及特点
动式定位，且需提供用户高程数据，不能满足高动态和保密的军 事用户要求，用户数量受一定限制
3、北斗一号导航系统可实现功能
1.定位：快速确定用户所在位置， 向用户及主管部门提供导航信息
2.通信：用户与用户、用户与控 制中小均可实现双向短包文通信
3.授时：中心控制系统定时发送 授时信息
4、北斗二号导航系统构成与原理功能
2.准态相对定位原理
定义
• 将一台GPS接收机固定在基准站不动，而另外一台接 收机在其周围的观测站流动，在每个流动站静止几分钟， 以确定流动站与基准站之间的相对位置，又称“走走停 停”法（Go and stop)。
特点
• 其观测效率比经典静态相对定位方法高，需要连续持续 跟踪，一旦失锁，必须要重新进行。
2-1.静态相对定位
定义
• 接收机处于静止状态下，确定观测站坐标。接收 机连续地在不同历元同步观测不同的卫星，测定 卫星至观测站的伪距，求得坐标。
特点
• 一般均采用测相伪距观测值作为基本观测量，为 了获得可靠的载波相位的整周未知数，一般需要
较长的观测时间（1-3小时）。
使用 范围
• 精密工程测量网、工程变形或地壳运动监测网、 国家级或全球性大地控制网
北斗卫星导航系统PPT课件
北斗系统第二阶段 2012年左右
北斗系统第三阶段 2020年前
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SUCCESS
THANK YOU
2019/7/30
神
北
州
斗
竞相发展的全球卫星导航系统
美国GPS
俄罗斯GLONASS
中国北斗
欧盟伽利略
1、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况
在轨运行卫星数量
35
30 GPS GLONASS
25
北斗 20 GALILEO
15
2020年 36颗 30颗 35颗 30颗
GPS GLONASS
10
5
0 1975
1980
具体而言,它集中表现在三个方面：1、星历误差 ，2、大气延时误差，3、卫星钟差误差。
SUCCESS
THANK YOU
2019/7/30
可编辑
ห้องสมุดไป่ตู้
3.系统部署
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北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
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有无，是世界上第三个拥有独立卫星导航
至2012年底北斗亚太区域导航正式开通时，已为正式系统 在西昌卫星发射中心发射了16颗卫星，其中14颗组网并提 供服务，分别为5颗静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道 卫星（均在倾角55°的轨道面上），4颗中地球轨道卫星 （均在倾角55°的轨道面上）。
定位原理
北斗二号
北斗三号
2017年11月5日，北斗三号第一、二颗组网卫星发射成功， 开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。相比北斗二号 系统，北斗三号系统技术更先进、建设规模更大、系统性更 强
北斗卫星导航系统(中国)PPT课件
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XX你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
北斗卫星导航系统（中国）
“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导 航信息的区域导航系统，此系统由二颗卫星、控制 站和接收机组成，卫星编号分别为“北斗一号”和 “北斗二号”，分别于2000年10月31日凌晨0时 02分和2000年12月21日0时20分在西昌卫星发射 中心发射升空，并准确进入预定轨道。
双星定位原理由陈芳允院士提出。双星定位系统实 际上综合了卫星导航和卫星通信两种技术，因而兼容 了两者的功能。由三部分组成：两颗相隔一定距离的 静止轨道卫星、用户终端和地面控制中心有两副天线， 分别对准两颗静止卫星。北斗系统由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。
今年5月25日，我国第三颗“北斗一号”卫星发 射成功，6月1日，我国自主研发的“北斗运营服务 平台”正式开通，这标志着我国已经拥有了完全自 主的卫星导航系统，北斗导航定位系统的大规模应 用进入了实质性阶段。
导航通信卫星是2颗地球同步卫星，距离地面 36000km，位于赤经80E和140E，还有1颗备用卫星， 将位于赤经110.5E，2颗卫星的升交点赤经相差60。 2颗卫星于2000年10月31日和12月21日发射成功。 覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55。
讲师：XX你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
北斗卫星导航系统（中国）
“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导 航信息的区域导航系统，此系统由二颗卫星、控制 站和接收机组成，卫星编号分别为“北斗一号”和 “北斗二号”，分别于2000年10月31日凌晨0时 02分和2000年12月21日0时20分在西昌卫星发射 中心发射升空，并准确进入预定轨道。
双星定位原理由陈芳允院士提出。双星定位系统实 际上综合了卫星导航和卫星通信两种技术，因而兼容 了两者的功能。由三部分组成：两颗相隔一定距离的 静止轨道卫星、用户终端和地面控制中心有两副天线， 分别对准两颗静止卫星。北斗系统由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。
今年5月25日，我国第三颗“北斗一号”卫星发 射成功，6月1日，我国自主研发的“北斗运营服务 平台”正式开通，这标志着我国已经拥有了完全自 主的卫星导航系统，北斗导航定位系统的大规模应 用进入了实质性阶段。
导航通信卫星是2颗地球同步卫星，距离地面 36000km，位于赤经80E和140E，还有1颗备用卫星， 将位于赤经110.5E，2颗卫星的升交点赤经相差60。 2颗卫星于2000年10月31日和12月21日发射成功。 覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55。
北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用ppt课件
.
北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
.
系统组成
北斗一号
空间段：由3颗地球静止轨道卫星组成，两颗工作 卫星定位于东经80°和140°赤道上空，另有一颗 位于东经110.5°的备份卫星，可在某工作卫星失 效时予以接替。
地面段：由中心控制系统和标校系统组成。中心 控制系统主要用于卫星轨道的确定、电离层校正 、用户位置确定、用户短报文信息交换等。标校 系统可提供距离观测量和校正参数。
.
铁
路
智
能
交
通 卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如
，在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极 大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效提高运 输效率。未来，北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精 度的定位、测速、授时服务，促进铁路交通的现代化， 实现传统调度向智能. 交通管理的转型。
BDT与GPS时（1980年1月6日UTC0）时和Galileo
时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。
33
坐标系统
北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。 CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个
厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000 和 ITRF 的坐标转换。
北斗三代使用了抗干扰技术，保护信号不被敌方干扰，避免 战时抓瞎。这方面的工作由国防科大王飞雪老师团队完成， 已经是世界领先水平，北斗三代的抗干扰性高于GPS。
.
北斗三号
北斗三号卫星具有怎么特色呢？根据北斗卫星导航系统副总 设计师杨元喜院士的说法，主要体现在：从区域到全球、激 光通信、氢原子钟、卫星搜救、全球位置报告。
北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
.
系统组成
北斗一号
空间段：由3颗地球静止轨道卫星组成，两颗工作 卫星定位于东经80°和140°赤道上空，另有一颗 位于东经110.5°的备份卫星，可在某工作卫星失 效时予以接替。
地面段：由中心控制系统和标校系统组成。中心 控制系统主要用于卫星轨道的确定、电离层校正 、用户位置确定、用户短报文信息交换等。标校 系统可提供距离观测量和校正参数。
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铁
路
智
能
交
通 卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如
，在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极 大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效提高运 输效率。未来，北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精 度的定位、测速、授时服务，促进铁路交通的现代化， 实现传统调度向智能. 交通管理的转型。
BDT与GPS时（1980年1月6日UTC0）时和Galileo
时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。
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坐标系统
北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。 CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个
厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000 和 ITRF 的坐标转换。
北斗三代使用了抗干扰技术，保护信号不被敌方干扰，避免 战时抓瞎。这方面的工作由国防科大王飞雪老师团队完成， 已经是世界领先水平，北斗三代的抗干扰性高于GPS。
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北斗三号
北斗三号卫星具有怎么特色呢？根据北斗卫星导航系统副总 设计师杨元喜院士的说法，主要体现在：从区域到全球、激 光通信、氢原子钟、卫星搜救、全球位置报告。
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
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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。
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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
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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
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四、北斗在行业中的应用
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4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
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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）
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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
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