北斗科普
“北斗女神”徐颖：科研科普同闪亮
“北斗女神”徐颖：科研科普同闪亮在科研科普界，有一位备受瞩目的女性科学家，她就是被誉为“北斗女神”的徐颖。
徐颖博士是中国科学院空间科学与应用研究中心研究员、中国科学院院士、中国航天科技集团公司总工程师等多重身份的兼具者，她致力于研究卫星导航和地球物理探测，是我国北斗导航卫星系统的骨干科学家之一，也是我国科普事业的旗帜人物之一。
从小喜爱科学的徐颖一直对太空和导航有浓厚兴趣，她毕业于中国科学技术大学地球和空间科学专业，获地学学士学位，后赴美国加州大学洛杉矶分校攻读地球和空间科学博士学位，师从著名地理信息学专家迪艾威教授。
在美国求学期间，徐颖在GPS导航系统领域取得了突出的研究成果，为后来的北斗导航系统研究奠定了坚实基础。
回国后，徐颖加入中国科学院空间科学与应用研究中心，开始了她在北斗卫星导航系统研究的征程。
她带领团队攻克了许多技术难题，取得了一系列创新性成果，在北斗导航系统的设计、建设和应用方面做出了重要贡献。
她本人也曾多次登上媒体，向大众普及北斗导航系统的知识，深受广大群众的喜爱与尊重。
徐颖博士的科研工作赢得了世界的认可与尊重，她荣获过多项国家级科技成果奖、科技进步奖和专利奖。
她还获得了“国家有突出贡献中青年专家”、“国家杰出青年科学基金”等荣誉，成为了我国导航卫星领域的杰出代表。
徐颖博士还致力于科普工作，她热爱科普事业，长期担任中国科技馆青少年科技活动中心特聘教授、首届“中国科学七百人”、国家科技支撑计划项目评审专家、国家自然科学基金项目评审专家、中国航天科技集团公司科技委专家等职务，并担任中国科学院地理科学与资源研究所名誉研究员，为培养青少年科技人才，普及科学知识作出了卓越贡献。
徐颖博士还多次受邀为国内外众多科普期刊撰写文章，发表著述，广泛宣传科学知识，深受读者欢迎，并且在社交媒体上也广泛传播科学知识，吸引了众多粉丝，成为了中国科学院里屈指可数的科普大咖。
在科学普及方面，徐颖博士一直致力于加强对航天科技、卫星导航等领域的科普宣传，深入学校、社区、媒体等各个角落，不断向学生、青年群体普及我国航天科技进步的历史和成就，传播航天科技知识，激励更多青少年走上科学航天的道路。
北斗导航系统
北斗导航系统的现状与未来卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会和经济效益。
我国作为发展中的大国，拥有广阔的领土和海域，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定位系统。
一、北斗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和俄GLONAS之后第三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，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。
2012年12 月27 日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。
空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。
地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。
用户端由北斗用户终端以及与美国GPS俄罗斯“格洛纳斯” （GLONASS欧盟“伽利略” （GALILEO 等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
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。
中国以后生产定位服务设备的生产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。
而北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。
二、北斗导航系统的现状与主要制约因素北斗卫星导航定位系统运营以来，在军民用领域上发挥了重要作用，迄今为止，已为用户提供定位服务超过亿次，通信服务超过千万条，在森林防火、水利防汛、交通运输等民用、军用领域产生了显著的社会效益。
所研制的黑龙江大兴安岭森林防火信息系统、澜沧江上湄公河船舶调度管理系统和郑州铁路局铁路机车到站报点系统等北斗系统应用示范工程，已取得了明显的经济效益。
北斗知识题库
携带导航电文等信息，用于向用户传递卫星状态、星 历、历书等参数。
接收机工作原理
信号捕获
接收机首先捕获卫星信号，通过 搜索和跟踪算法实现信号的稳定
接收。
数据解调
对接收到的信号进行解调处理，提 取出导航电文等数据。
定位解算
利用接收到的卫星信号和导航电文 等信息，通过定位解算算法计算出 用户的位置、速度和时间等参数。
城市信息化
城市信息化建设正进入高速发展时期，北京市将卫星导航作 为城市信息化重要的基础设施之一。卫星导航应用纳入城市 信息化的体系之中，作为城市信息化时空基准的基础设施， 促进城市信息化的建设。
北斗系统应用领域
环境监测
卫星导航技术结合遥感遥测技术、通信技术可对环境进行实时监测，主要应用领域：污染源定位、环境质量实时 监测、海平面监测、环境事故应急监测等。
企业参与制定过程分享
企业角色
企业在行业标准规范制定过程中发挥着重要 作用，既是标准规范的执行者，也是标准规 范的制定参与者。
参与方式
企业可以通过加入行业协会、参与标准制定工作组 等方式参与行业标准规范的制定工作。
经验分享
企业在参与制定过程中可以分享自身在技术 研发、产品应用等方面的经验和成果，促进 行业共同进步。
国防安全
卫星导航技术是现代高技术信息化战争的重要标志之一，也是一项决定战争胜负的重要因素。其定位导航技术已 成为单兵和装备必备的战场生存能力之一，同时卫星导航系统也是部队指挥控制和现代化武器装备不可或缺的重 要支撑和保障手段。
02
北斗基础知识
卫星导航原理
三角定位原理
通过测量用户接收机与至少三颗卫星之间的距离，利用三角定位原理确定用户 的三维坐标。
美国恨之入骨的中国北斗卫星1
美国恨之入骨的中国北斗卫星1美国恨之入骨的中国北斗卫星1中国北斗卫星，为何令美国恨之入骨？美国恨之入骨的中国北斗卫星1这是一篇内容全面、表述正确、通俗易懂、篇幅最长、读起来轻松愉快的北斗科普文章，您只要读了开头，就一定会读到结尾，只要读到结尾。
国际上有一个高大上的俱乐部，它只有四个会员，却吸引了各国首脑的关注和众多顶级科学家工程师的研究，这个俱乐部就是GNSS（全球导航卫星系统），四个会员分别是美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS、中国北斗COMPASS。
关于北斗，学术期刊上的文章有很多了，但专业文章的术语太多，普通人读不懂，而且也不会有兴趣去读。
一、从GPS说起，GPS的原理1957年10月4日，苏联发射了全世界第一颗人造地球卫星，开创了人类的空间世纪。
美国对此密切关注，有一位名叫比尔.盖伊和数学家和一位叫乔治.威芬巴赫的物理学家，他们在霍普斯金的应用物理实验室里发现了一个现象，那就是这颗卫星的频率出现了偏移，经研究发现是相对运动引起的多普勒频移效应。
这两位科学家对此进行了实验研究，发现如果在地面上架设多部接收机，就可以根据接收到的信号的不同频差推算出这个卫星的具体位置，他们很高兴地把这个研究成果告诉了实验室主任弗兰克.麦克卢尔，说他们已经实现了对苏联卫星的多普勒定位跟踪。
弗兰克主任当时在做海军的一项研究，研究内容是五角大楼如何知道茫茫大海中军舰的具体位置，听到两位科学家的汇报后他眼前一亮，既然你们能够发现卫星在哪里，如果把问题反过来，卫星就能发现你们在哪里，海军军舰定位的问题有思路了！GPS系统就按这种思路启动了，方案中需要解决的第一个问题就是：卫星该采用低、中、高哪种轨道？如果采用低轨道的话，发射成本比较低，精度比较高，但若覆盖全球的话则需要200颗卫星，这样浩大工程实在是负担不起。
如果采用高轨道，理论上三颗卫星就能覆盖全球，但除了高轨道卫星的发射难度大之外，更主要的是定位精度会很低，原因有两个：一是轨道太高会导致测量误差大，二是静止轨道与地面物体的相对速度很小，不利于使用多普勒频移的解算方法。
北斗卫星物理知识点
北斗卫星物理知识点一、知识概述《北斗卫星中的物理知识点》①基本定义：北斗卫星就是我国自行研制的全球卫星导航系统里的卫星呀。
从物理角度来说呢，这里面涉及到很多物理概念。
比如说卫星围绕地球做圆周运动这个事儿，就和万有引力相关。
万有引力就是地球对卫星产生的一种吸引力，这个力的大小跟地球的质量、卫星的质量以及它们之间距离有关。
②重要程度：在物理学科中，关于卫星的物理知识那是相当重要的。
它把万有引力、圆周运动等好多知识点结合起来了。
它就像是知识点的大融合，你要是搞懂了北斗卫星里的物理知识，对理解天体运动、力学等内容帮助超级大。
而且这在航天研究等高大上领域也起着基础性的作用。
③前置知识：得先把基本的力学知识掌握了，像什么牛顿第二定律（简单说就是力作用在物体上会使物体加速或者减速之类的）、圆周运动的基本概念（物体沿着圆周做运动），还有万有引力的基本公式啥的。
要是这些都不清楚，那北斗卫星相关的物理知识就像天书了。
④应用价值：实际应用可太多了。
就拿咱们平常开车来说，车载导航就是靠北斗卫星系统。
从物理角度看，卫星通过发射信号然后我们的接收器接收这个信号，这里面就运用到电波传播等物理知识。
还有船舶在海上航行，靠北斗来定位，避免迷航。
在野外探险的时候，北斗卫星导航能精确告知你的位置，这个背后都有物理原理的支撑。
二、知识体系①知识图谱：在物理学科里，北斗卫星的知识点那是跟万有引力、天体力学、圆周运动这些是一家子的。
就像一棵大树的树枝，它和其他几个树枝相互联系交织。
比如说万有引力这根树枝，就直接影响着北斗卫星的运行轨道等很多核心方面。
②关联知识：和圆周运动联系紧密啊。
卫星绕着地球做近似圆周运动这个情况，圆周运动的那些参数又和万有引力有关系。
比如根据圆周运动的速度公式、角速度公式，再结合万有引力来确定卫星适合的轨道高度等。
还和电磁学有点联系呢，卫星发射和接收信号用到了电磁波。
③重难点分析：掌握难度有点大。
要说难点和关键点吧，万有引力和圆周运动结合去计算卫星的运行速度、轨道半径这些比较难。
“北斗”能用来干什么
互操作性(interoperability)定义：利用来自不同卫星导航系统及增强系统的信号，获得优于仅仅依赖单个系统的信号
提供导航服务的能力。
【北斗卫星·科技名词】 北斗 武汉大学在这里！
小学生。
一旦学生戴的校徽里面加了北斗芯片，任何时候
可以说，上至航空航天，下至工业、渔业、农业生产和日常生活，全球卫星导航定位技术无所不在。
正如人们所说的：“全球卫星导航系统的应用，仅受人类想象力的制约。
”
（资料来源：人民日报 2012年1月30日 武汉大学科协推荐）
【人物档案】刘经南，1943年7月1日出生于重庆，男，汉族，湖南长沙人。
大地测量与卫星导航专家，
北斗GNSS（Global Navigation Satellite System）技术
应用和工程领域专家，中共党员。
1967年在武汉测
绘学院天文大地测量专业五年制本科毕业，1982年
研究生毕业于武汉测绘学院天文大地测量专业，获工
学硕士学位。
2003～2008年任武汉大学校长，2012
年起任昆山杜克大学校长。
现任武汉大学教授，博士
生导师，国家全球卫星定位系统工程技术研究中心主任，中国测绘学会常务理事，国际“GPS WORLD”
杂志编委，国际GPS地球动力学服务组织协调成员，
中国兵器工业集团公司双跨院士，中国北斗卫星导航
系统专家委员会委员。
空间段(space segment)定义：卫星导航系统中，空间所有卫星及其星座的总称。
【北斗卫星·科技名词】 责任编辑：沈家聪
中国工程院 刘经南 院士。
北斗导航科普：中国北斗全球卫星导航系统发展史
中国北斗全球卫星导航发展史中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。
自1994年北斗一号立项以来，历经二十六载，从无到有，从有源到无源，从区域到全球，交出一份沉甸甸的“成绩单”。
2020年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成，中国北斗自此开启高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。
它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。
抗击疫情，分秒必争。
北斗“交通”打通火线运输线，确保防疫物资及时送达；国庆阅兵，举世瞩目。
北斗“标齐”大显身手，受阅方队、装备“米秒不差”，阅出了军威、国威；在世界之巅珠穆朗玛峰，北斗为中国攀登者完成高程测量提供主要数据；在惊涛骇浪的南海，中国渔民无论行驶到哪块海域都在中国北斗的俯瞰之中；在山洪频发的山区，“北斗＋气象”让居民早知晴雨，更好地开展生态保护、资源开发和探险旅游；在川流不息的马路，北斗让人们自由穿梭于大街小巷……这就是中国北斗，我国自主建设的卫星导航系统。
它是国家安全和经济社会发展不可或缺的信息基础设施，是大国地位和综合国力的重要标志。
2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂隆重举行。
中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统已全面建成，中国北斗自此开启了高质量服务全球、造福人类的崭新篇章。
从此，中国北斗正式走出国门，成为服务全球的卫星导航系统，它将以更加开放包容的姿态拥抱世界，同世界一起书写时空服务新篇章。
命名“北斗”1994年，世界首个全球卫星导航系统GPS全面建成；也是这一年，我国开始独立自主研制北斗卫星导航系统，并以祖先们用于识别方向的“北斗星”命名从无到有，北斗走过的这条路殊为不易。
早在上世纪70年代，从事“两弹一星”的先驱们就已经认识到卫星导航定位系统的重要性。
他们曾在卫星导航领域苦苦摸索，在理论探索和研制实践方面开展了卓有成效的工作。
立项于20世纪60年代末的“灯塔计划”可以说是北斗工程的前身，尽管这个计划最终因技术方向转型、财力有限等原因而终止，然而它如同一盏明灯，为后来上马的北斗工程积累了宝贵的经验。
“北斗女神”徐颖：科研科普同闪亮
“北斗女神”徐颖：科研科普同闪亮徐颖，一位备受称赞的“北斗女神”，是中国最高规格卫星导航系统——北斗导航系统的科研科普代表。
在她的带领下，北斗导航系统在国内外取得了巨大的成功，不仅在科研领域取得了突破性的成果，还在科普教育方面有着卓越的贡献。
作为北斗导航系统的研究员，徐颖是该项目的核心成员之一。
她带领团队致力于解决导航系统在各种环境下的复杂问题，包括天文导航、地形导航、动力学导航等。
她的工作不仅需要精湛的科研能力，还需要具备卓越的团队合作和领导才能。
徐颖以她的强大实力和魅力，成为了北斗导航系统的代言人之一。
除了在科研领域取得突出成就，徐颖还在科普教育方面发挥了重要作用。
她积极参与各种科普活动，向公众介绍北斗导航系统的原理和应用。
她的科普工作兼具创新和趣味性，使得枯燥的科学知识变得生动有趣。
她利用各种媒体形式，包括电视、网络、讲座等，向公众普及导航系统的知识，让更多人了解和认识到北斗导航系统对于现代社会的重要性。
在徐颖的努力下，北斗导航系统的知名度和影响力不断提升。
徐颖的成功也离不开中国对科技创新的支持和重视。
中国政府一直致力于培养科学家和科技人才，为他们提供良好的工作和研究环境。
在中国的导航系统产业得到飞速发展的背景下，徐颖和她的团队得以充分发挥才华和能力，推动了北斗导航系统的发展和应用。
徐颖作为“北斗女神”，同时在科研和科普教育领域有着亮眼的表现。
她为北斗导航系统的研究和推广做出了巨大贡献，同时也鼓舞了无数年轻科学家的热情和潜力。
希望在她的带领下，北斗导航系统能够在未来有更加广泛的应用，为社会的发展做出更大的贡献。
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我国北斗二代卫星系统的短报文通信原理是什么？
分享| 2014-09-30 11:26caoyuiqnag | 浏览 541 次
工程学
第一代卫星导航的短报文比较好理解，那么针对二代的无源导航，短报文通信原理是什么？手持机怎么和
卫星通信？直接吗，那样发射功率够吗？如果利用地面网络，那么地面网络要建很多的地面站？到底是什
么模式呢？有了解具体情况的吗？
2015-11-24 16:26
网友采纳
北斗系统最大的特色在于有源定位和短报文特色服务，不止解决了中国有无卫星导航系统的问题，还能将
短信和导航结合，是中国北斗卫星导航系统的独特发明，也是一大优势。
北斗的短报文功能，在国防、民生和应急救援等领域，都具有很强的应用价值。特别是灾区移动通讯中断，
电力中断或移动通信无法覆盖北斗终端的情况下可以使用短消息进行通信，定位信息和遥感信息等。该技
术将被用于紧急救援，野外作业，海上作业系统。在2008年汶川地震时，进入重灾区的救援部队就利用1
20字的短报文功能突破了通信盲点，与外界取得联系，通报了灾情，供指挥部及时作出决策。
简单的来说，“短报文”其实就是相当于现在人们平时用的“短信息”，短报文可以发布140个字的信息，并能
够定位，可以显示发布者的位置。另外，在海洋、沙漠和野外这些没有通信和网络的地方，安装了北斗系
统终端的用户，可以定位自己的位置，并能够向外界发布文字信息。短报文不仅可点对点双向通信，而且
其提供的指挥端机可进行一点对多点的广播传输，为各种平台应用提供了极大便利。
1、短报文通信过程：
(1)短报文发送方首先将包含接收方ID号和通讯内容的通讯申请信号加密后通过卫星转发入站;
(2)地面中心站接收到通讯申请信号后，经脱密和再加密后加入持续广播的出站广播电文中，经卫星广播给
用户;
(3)接收方用户机接收出站信号，解调解密出站电文，完成一次通讯。
与定位功能相似，短报文通讯的传输时延约0.5秒，通讯的最高频度也是1秒1次。
2、北斗短报文的通信技术原理
指挥机端可通过串口获取发送至其的数据，并通过JAVA 等编码程序接收并处理数据，以实现各种应用。
串口非同步传送，参数定义如下：
(1)传输速率：19200bit/s(默认)，可根据用户机具体情况设置其他速率;
(2)1 bit 开始位;
(3)8 bit 数据位;
(4)1 bit 停止位;
(5)无校验。
常州莱特科技为您解答，莱特科技专业提供北斗短报文设备，短报文通信模块，北斗短报文手持机，短报
文收发一体机。