【北斗卫星】
北斗卫星相关知识点
北斗卫星相关知识点一、知识概述《北斗卫星》①基本定义：北斗卫星呢，就是咱们中国自主研发、组建的卫星导航系统。
就好比给地球上的人或物定位找路的超级向导，它在天上，能时刻告诉地面上的东西在哪里，该怎么去想去的地方。
②重要程度：在航天科技领域那是相当重要啊。
就像咱们出门离不开手机导航一样，好多行业、领域等都得靠着它。
对于国家的交通运输、农林渔业、水文监测、气象预报等关系民生的行业，那是必不可少的线人，要是没它，很多事儿就得抓瞎。
③前置知识：得大概了解卫星是个啥，在地球周围太空里运行的人造天体。
也要知道定位这个事儿，简单说就是找到一个东西的位置。
④应用价值：比如说汽车导航、轮船在大海里导航不至于迷航，在野外探险的时候，知道自己在哪不至于失联，像地震这种灾害的时候，救援人员可以靠着北斗来精准确定救援位置，不然盲找那多耽误事儿呀。
二、知识体系①知识图谱：在航天和导航相关的学科中是核心内容。
就像盖房子，北斗卫星系统就像大梁，其他相关的定位、遥测等技术就是围绕这个大梁搭建的各种小构件。
②关联知识：和卫星通信、航天动力学、信号传输等知识是紧密相连的。
比如说没有卫星通信知识做支撑，北斗卫星的数据就没法准确传到地面。
③重难点分析：难点在于卫星精密的轨道控制和信号的高精度定位。
这就好比走钢丝，一个偏差就可能失之毫厘谬以千里。
重点是卫星的覆盖范围和定位的实时性以及准确性。
④考点分析：在航天、地理相关的考试里经常考呢。
可能是问北斗卫星具体的定位原理，或者是一些北斗应用场景下的数据计算之类的。
考查方式有选择题、简答题或者案例分析题等。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：北斗卫星就是一组在地球轨道上运行的卫星群组。
它们发射信号到地面，地面设备接收信号后算出自己的位置、速度等信息。
简单来说，就是天上的信号源告诉地面东西自己在哪。
②特征分析：一个显著特点是高精度。
据说定位精度能精确到米级别呢。
精准度这么高，在城市道路或者狭窄的山林小道导航都不在话下。
北斗卫星的用途是哪些
北斗卫星的用途是哪些北斗卫星是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有广泛的应用领域。
以下是北斗卫星的主要用途：1. 导航定位：北斗卫星系统可以提供全球范围内的高精度导航和定位服务。
无论是陆地、海洋还是空中，用户只需携带北斗接收设备，就可以准确获取自身位置和导航信息。
这对于交通运输、航海、航空、地质勘探等领域具有重要意义。
2. 交通运输：北斗卫星系统在交通运输领域的应用非常广泛。
通过北斗导航设备，可以实现车辆定位、路径规划、导航引导等功能，提高交通运输的效率和安全性。
同时，北斗卫星系统还可以用于智能交通管理、车辆调度、货物追踪等方面，为交通运输行业提供全方位的支持。
3. 海洋渔业：北斗卫星系统在海洋渔业领域的应用也非常重要。
渔船可以通过北斗导航设备实现船只定位、航线规划、渔场搜索等功能，提高渔业资源的利用效率。
此外，北斗卫星系统还可以用于渔船安全监控、渔业调度指挥等方面，为海洋渔业提供全面的支持。
4. 精准农业：北斗卫星系统在农业领域的应用也非常广泛。
通过北斗导航设备，农民可以实现农田测绘、农机作业、精准施肥等功能，提高农业生产的效率和质量。
此外，北斗卫星系统还可以用于农田灌溉、农产品追溯等方面，为农业现代化提供支持。
5. 灾害监测与救援：北斗卫星系统在灾害监测与救援方面也具有重要作用。
通过北斗导航设备，可以实时监测地震、洪水、山体滑坡等自然灾害的发生和演变情况，及时预警和采取救援措施。
此外，北斗卫星系统还可以用于灾后救援、紧急救援等方面，提高救援效率和准确性。
6. 公共安全：北斗卫星系统在公共安全领域的应用也非常重要。
通过北斗导航设备，可以实现人员定位、警情处置、紧急求助等功能，提高公共安全的管理和应急响应能力。
此外，北斗卫星系统还可以用于监控和管理重要设施、边境防控等方面，为公共安全提供全面的支持。
7. 科学研究：北斗卫星系统在科学研究领域也具有重要意义。
科研人员可以利用北斗导航设备获取高精度的位置和时间信息，用于地球科学、大气科学、天文学等领域的研究。
北斗卫星的定位原理
北斗卫星的定位原理北斗卫星是我国自主研发的一套卫星导航系统。
它的定位原理是通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
北斗卫星定位原理涉及到卫星发射信号、接收器接收信号和信号处理三个主要过程。
北斗卫星系统由一组卫星组成，这些卫星分布在地球的不同轨道上。
每颗卫星都携带有高精度的原子钟，并向地球发送特定频率的信号。
这些信号被接收器接收并进行处理。
在接收到至少四颗卫星的信号后，接收器就可以进行定位。
接收器接收到卫星发射的信号后，通过计算信号的传播时间来确定信号从卫星到接收器的距离。
这个距离是接收器与卫星之间的伪距，它是通过信号在空间中的传播速度与传播时间的乘积来计算得出的。
由于信号的传播速度是已知的，所以可以根据传播时间计算出距离。
然后，接收器接收到至少四颗卫星的信号后，可以利用三角定位原理来确定接收器的位置。
三角定位原理是通过测量接收器与至少三颗卫星之间的距离，然后利用三角形的几何关系来确定接收器的位置。
具体而言，通过测量接收器与三颗卫星的距离，可以得到三个球面，这些球面的交点就是接收器的位置。
由于每颗卫星上都携带有精确的时间信息，所以接收器可以根据信号的传播时间来确定与卫星之间的距离。
接收器可以通过信号处理来提高定位的精度。
信号处理包括信号的滤波、时钟校正、多路径抑制等。
这些处理可以减少信号传播过程中的误差，并提高定位的精度。
总结来说，北斗卫星的定位原理是通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
接收器通过测量信号的传播时间和计算距离，利用三角定位原理来确定自身的位置。
同时，通过信号处理可以进一步提高定位的精度。
北斗卫星定位原理的应用广泛，可以用于航空导航、车辆定位、物流管理等领域，为人们的生活带来了很大的便利。
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》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。
北斗卫星功能
北斗卫星功能北斗卫星是中国自主研发的卫星导航系统，具有多种功能和应用。
以下是北斗卫星的一些主要功能：1. 导航定位功能：北斗卫星系统可以提供全球精密定位和导航服务。
它能够为用户提供准确的三维位置、速度和时间信息，具有高精度和高可靠性。
2. 时空同步：北斗卫星系统实现了自己独特的时间系统，具有高精度的时间同步功能。
用户可以利用北斗卫星系统进行时间同步和精确时间服务。
3. 通信功能：北斗卫星系统还具有双向的数据通信功能，可以提供可靠的通信服务。
用户可以通过北斗卫星系统进行数据传输、短信通信和语音通话等。
4. 救援和安全功能：北斗卫星系统具有应急救援和安全监控功能。
在紧急情况下，用户可以通过北斗卫星系统发送求救信号，以便及时获得救援。
5. 农业应用：北斗卫星系统在农业领域有着广泛的应用。
它可以提供农业气象数据、土壤湿度监测和灌溉控制等服务，帮助农民提高农作物产量和农业管理效率。
6. 交通运输：北斗卫星系统在交通运输领域也有重要应用。
它可以提供车辆导航、交通监控和智能交通管理等功能，提升交通运输的安全性和效率。
7. 海洋渔业：北斗卫星系统可以提供海洋渔业资源监测和渔船定位等服务，帮助渔民提高渔获率和海洋资源保护。
8. 测绘和地质勘探：北斗卫星系统具有高精度的测绘和地质勘探功能。
它可以提供三维地形数据、变形监测和矿产资源勘查等服务，满足测绘和地质勘探的需求。
9. 旅游和户外活动：北斗卫星系统可以为旅游和户外活动提供导航和安全服务。
用户可以轻松找到目的地，并获得行程规划、天气预报和紧急救援等信息。
10. 其他应用：北斗卫星系统还可以应用于灾害预警、航空航天、港口物流、环境监测等领域，具有广泛的应用前景。
总而言之，北斗卫星系统拥有多种功能和应用，在不同领域都有重要的作用和价值。
随着北斗卫星系统的不断完善和发展，我们相信它将在更多领域发挥重要的作用，为社会经济的发展和人民生活的改善做出更大的贡献。
北斗卫星工作原理
北斗卫星工作原理
北斗卫星是中国自主研发的卫星导航系统，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 卫星布局：北斗卫星系统采用三维星座构建，由地球同步轨道卫星、倾斜轨道卫星和地球静止轨道卫星组成。
地球同步轨道卫星覆盖大范围的区域，倾斜轨道卫星负责中等纬度区域的覆盖，而地球静止轨道卫星则在中国境内提供全球导航服务。
2. 信号传输：北斗卫星通过发射信号向用户终端传输导航和定位信息。
北斗导航信号由L1、L2两个频段组成，L1频段用于民用用户，L2频段主要用于军事和高精度定位。
卫星发射的
导航信号经过大气层和其他干扰的影响后，到达地面的用户终端。
3. 用户接收：用户终端接收到卫星发射的信号后，利用接收机进行信号解算和处理。
用户接收机通过接收多颗卫星的信号，并进行计算和分析，确定用户所处的位置、速度和时间等信息。
北斗卫星系统支持单点定位、差分定位和RTK等多种定位方式，满足不同用户的需求。
4. 数据处理：接收机接收到的信号需要经过数据处理才能得到精确的定位结果。
数据处理包括伪距观测值的解算、时钟校正、轨道计算、误差校正等步骤，通过这些处理，用户可以精确地获取自身的位置和导航信息。
总体来说，北斗卫星通过卫星布局、信号传输、用户接收和数
据处理等步骤来实现导航和定位功能。
这些步骤相互配合，确保了北斗卫星系统的稳定、可靠和精准的工作。
北斗卫星系统的建立和运行促进了我国在航天领域的发展，并为民用和军事领域提供了多种应用服务。
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。
北斗卫星的工作原理
北斗卫星的工作原理
北斗卫星是由一组卫星系统组成的导航定位系统，其工作原理可以概括为以下几个步骤：
1.卫星发射：北斗卫星是通过火箭发射进入太空的。
一旦进入预定轨道，它们就开始不断地轨道运行。
2.信号传输：北斗卫星通过发送和接收无线信号与地面接收器进行通信。
卫星会发送导航信息信号，包括卫星的位置、时间等。
3.接收器接收信号：地面的北斗接收器接收卫星发送的信号。
接收器通过电磁波接收到来自多颗卫星的导航信号，并通过内置的晶振和时钟进行信号解码。
4.计算定位：接收器通过收到的导航信号，计算自己所处的位置。
北斗卫星系统是基于精确的星历数据和测量距离等信息来计算位置的。
接收器通常至少需要接收到3颗卫星的信号，以计算出自身的三维位置。
5.导航定位：一旦接收器计算出自身的位置，它可以利用北斗卫星系统的导航功能进行定位。
北斗系统还可以提供导航、速度和时间等信息。
需要注意的是，北斗卫星工作原理的具体细节可能与实际系统有所不同，以上只是一个简单的概述。
北斗导航卫星系统(CNSS或BDS)简介
北斗IGSO卫星介绍
IGSO卫星即倾斜地球同步轨道卫星 •由于北斗MEO卫星的发射周期较长，要完成27颗的发射需要至少10～20年的时间，为了让北斗系统 尽快的实现区域的服务，首先发射了3颗IGSO卫星，目前可观测到6颗 •这些IGSO卫星的轨道高度和GEO卫星类似，绕地球一圈也是24小时，但是轨道并不正好在赤道上， 而是和赤道面有个夹角，这种卫星在地球固定一个位置看到的轨迹是如右图所示的同地面平行的“8” 字形 •IGSO卫星虽然不是完全同地面静止的，但是大部分时候在中国境内都能看到，所以保证了北斗系统 的区域性立即可用
那么，北斗系统为什要设计用27颗MEO卫星呢？ •美国在设计 GPS 的时候，“够”的定义是保证地球上任何地点任何时间都可以定位，即能看到至少 4 颗 卫星；按照这个要求，在六轨面和轨道高度 20200km 的前提下，只要 21 颗卫星就够了，所以，GPS 选 择了 21 工作卫星 + 3 备份卫星的基础星座。同时代的 GLONASS 的设计是三轨面 21 工作卫星 + 3 备份卫 星，同样可以保证全球任何时间都能看到至少 4 颗卫星
北斗民用频段 北斗一号短报文
北斗二号
频段
Tx Rx B1I B2I B3I
Frequency(MHz)
中心频率
下限频率
上限频率
1615.68
1611.1
1620.26
2491.75
2487.17
2496.33
1561.098 1559.052 1563.144
1207.14
1196.91
1217.37
目前北斗系统的精度不够高很大一部分的原因是中国的原子钟不行
•卫星导定位中，时间系统有着极其重要的意义，在由跟踪站对卫星进行定轨时，要求卫星位置 的误差小于1cm时，相应的时刻误差应小于2.6μs；如果要求测量的距离误差小于1cm时，则信号 传播时间的测定误差应小于 0.03ns •中国的原子钟相对国外产品，体积大、质量重、精度还差了一个量级，这种高精尖的技术国外 是对中国禁运的，我们只能靠自己
- 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)。
【北斗卫星】
作者：赵勋
来源：《军营文化天地》2017年第08期
北斗卫星导航系统是我国独立自主研制的卫星导航系统。
作为我国空间信息基础设施、国家战略设施，北斗系统使我国摆脱了对国外卫星导航系统的依赖，掌握了时空基准控制权、国际规则制定话语权，为国家安全和现代国防提供了战略保障。
卫星导航系统是大国强国的“标准配置”，也是核心利益所在。
除北斗系统外，全球还有三大卫星导航系统：美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统以及欧盟的“伽利略”系统。
美国GPS系统是最早建成并投入使用的。
当GPS在欧洲开始推广应用时，欧洲空间局敏锐地意识到：不能生活在某一天因为某种理由GPS可能关闭的危险之下。
由此，欧洲开始了建设“伽利略”卫星导航系统的漫漫征途。
我国的北斗卫星导航系统，是中国面对战略高科技艰苦探索、奋力追赶的一大杰作，是继“两弹一星”之后的又一战略工程。
其实，我们的起步并不晚。
早在20世纪六七十年代，美国专为军队研制的一种子午仪卫星定位系统投入使用，这个系统就是GPS全球定位系统的前身。
几乎同一时段，中国人开始了自己的卫星导航系统设计，取名为“灯塔”。
但是由于国家财力等原因工程搁浅。
1991年爆发的海湾战争把中国人警醒了，美军的GPS在作战中应用非常成功。
高层领导深刻意识到以后打仗没这东西是真的不行。
1994年，美国完成GPS系统24颗卫星全部星座布局。
这一年，党中央、国务院、中央军委作出独立自主研制北斗卫星导航系统的重大战略决策。
“朝受命，夕饮病；昼无为，夜难寐。
”意气风发的北斗人，从四面八方汇聚在一起，朝着一个共同的目标奋勇攀登。
基于我国国情，北斗建设者创造性提出“先区域、后全球，先有源、后无源”的建设思路，按照“三步走”发展战略推进，先建立双星定位试验系统，形成区域有源定位与导航服务能力；然后完成3种轨道10余颗卫星的发射，建成区域导航系统，形成区域无源服务能力，向亚太地区提供定位、导航、授时以及短报文通信服务；最后建成由3颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成、覆盖全球的北斗全球卫星导航系统，形成全球无源服务能力。
北斗建设之初，卫星导航大国已占据优质导航频率资源。
频率对于卫星导航系统的重要性，如同土地之于大树，没有频率，卫星导航系统无地“扎根”。
身为北斗导航频率设计和国际协调首席专家，谭述森创造性提出的卫星导航信号兼容性评估准则，证明了北斗与其他卫星导航系统频率可以重叠，赢得了频率共用的“世界共识”。
多年来，他带领团队与几十个国家数百次协调会谈，使北斗导航频率占有量实现了从无到有，并跃居世界前列。
2007年，北斗二号首颗试验卫星进入太空后，因受复杂强电磁干扰与地面失去联系。
难题如不及时解决，即将组网的数十颗卫星发射将被迫推迟，已发射的卫星也无法实现预期目标。
24岁即参与北斗系统建设瓶颈问题攻关的王飞雪又一次冲在了前列，他说：“在事关国家安全利益的高科技领域，核心技术买不来也引不进，要拥有自主知识产权的核心关键技术，就得拿出舍我其谁、时不我待的满腔热血，用超常的努力去赶超。
”他和团队吃住在实验室，3
个月攻克了强干扰环境下高精度测距世界难题，使卫星抗干扰能力提升1000倍，避免了国家巨额损失。
2013年11月5日，习近平主席视察国防科技大学时，观看了该校科研成果展示。
“北斗少帅”王飞雪向主席报告：“北斗卫星导航定位系统完全自主可控，能够保证系统的安全性能！”
星参北斗，位联全球。
今年下半年北斗全球组网拉开大幕，计划2018年前后完成约18颗卫星发射，率先为“一带一路”沿线国家提供服务；2020年前后形成全球服务能力，建成世界一流的全球卫星导航系统。
北斗将在万物互联时代迸发无限的可能，成为助推中国复兴腾飞的强劲动力，也预示着今后的中国在尖端高科技领域喷薄而出的盛况。
★。