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北斗导航模块UM220

北斗导航模块UM220
北斗导航模块UM220

INSTALLATION AND OPERATION

U SER M ANUAL UM220-III N

B DS/GPS

Dual-System

Navigation/Positioning Module Copyright? 2009-2013, Unicore Communications, Inc.

Data subject to change without notice.

修订记录

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修改,恕不另行通知。

对于本公司产品可能包含某些设计缺陷或错误,一经发现将收入勘误表,并因此可能导致产品与已出版的规格有所差异。如客户索取,可提供最新的勘误表。

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版权所有 ? 2009-2013,和芯星通科技(北京)有限公司。保留所有权利。

前言

本《用户手册》为您提供有关和芯星通UM220-III N 模块的硬件特性,安装使用和性能指标等信息。 适用读者

本《用户手册》适用于对GNSS 模块有一定了解的技术人员使用。 文档结构

本《用户手册》包括以下各章内容: 1 产品介绍:概述产品的功能与特性 2 产品安装:提供有关模块的安装指导

3 PC Utility 配臵:提供有关通过CDT 连接模块进行显控的指导

4 技术指标:提供模块的相关技术指标

5 硬件设计:简要介绍模块的引脚功能定义、布线及硬件接口参考设计等

目录

1产品介绍 (1)

1.1概述 (1)

1.2关键指标 (1)

1.3产品概述 (2)

2产品安装 (3)

2.1安装准备 (3)

2.2硬件安装 (4)

3PC UTILITY配臵(CDT) (5)

3.1软件简介 (5)

3.2软件安装及配臵 (5)

3.3视图简介 (8)

3.3.1星座图(Constellation View) (8)

3.3.2轨迹图(Trajectory) (8)

3.3.3精度因子(DoP) 视图 (9)

3.3.4跟踪状态视图(Tracking Status View) (10)

4技术指标 (11)

4.1电气特性 (11)

4.2运行条件 (11)

4.3外形尺寸 (11)

4.4引脚功能描述(图) (12)

4.5PCB封装说明 (14)

5硬件设计 (15)

5.1设计注意事项 (15)

5.2模块复位信号 (16)

5.3天线 (16)

5.4串口 (17)

UM220-III N User Manual

1产品介绍

1.1 概述

和芯星通UM220-III N双系统高性能GNSS模块,基于公司具有完全自主知识产权的双系统多频率高性能SoC芯片,能够同时支持BD2 B1、GPS L1两个频点。UM220-III N 外形尺寸紧凑,采用SMT焊盘,支持标准取放及回流焊接全自动化集成,尤其适用于低成本、低功耗领域。

图 1-1 UM220-III N模块外观

1.2 关键指标

1.3产品概述

串口(UART)

UM220-III N 模块串口1为主串口,支持数据传输、固件升级功能,输入/输出信号类型为LVTTL电平。默认波特率为9600bps,最高可设为115200bps,串口波特率均可由用户自行配臵。设计产品时请确保串口1连接PC或外部处理器,用于固件升级。

模块常规启动时,须在复位信号变高后1s内,保持模块串口1的输入管脚为恒定高电平。

串口2仅支持数据传输,不支持固件升级,留作备用。

秒脉冲(1PPS)

1可选配置

UM220-III N User Manual UM220-III N提供1个输出脉宽和极性可调的1PPS信号。

中断输入(EXINT)

UM220-III N提供1个外部中断信号(External Interrupt)输入管脚。

2产品安装

2.1 安装准备

UM220-III N上的多个器件易受静电损害,需要对IC电路和其他器件进行静电防护。在打开防静电塑料盒前请做好如下保护措施:

请按正确顺序执行2.2节的操作步骤

静电放电(ESD)可能会导致器件损害。本章提及的所有操作均应在防静电工作台上进行,同时使用戴防静电手环和导电泡沫垫。如果没有防静电工作台,请佩戴防静电手环并将其另一端连接到金属架上以起到防静电作用

握住模块边缘,勿直接接触其上的元器件

请仔细检查模块是否有明显松动或已损坏器件。如有问题请联系本公司或当地经销商

图2-1展示了UM220-III N评估套件的典型安装情况。

图 2-1 典型安装图

为确保安装正确,请提前准备好下列设备:

UM220-III N评估套件(含电源)

UM220-III N用户手册

和芯星通CDT软件包( Control and Display Tool )

合格的天线

天线连接线缆

直连串口线

有串口的台式机或笔记本电脑(支持Windows 2000/XP/Win7系统),装有CDT 请保留好包装箱和防静电吸塑盒,以备存储和搬运之用

2.2 硬件安装

上述准备完成后,请按如下步骤安装:

步骤1:确保做好充分的防静电措施,如防静电手环、工作台表面接地等;

步骤2:打开UM220-III N评估套件,取出评估板;

步骤3:选择增益适当的GNSS天线,在非遮挡区域将其固定好,使用适当的线缆连接天线和UM220-III N评估板;

步骤4:使用直连串口线连接PC至EVK端的串口;

步骤5:给板卡供电,对UM220-III N进行初始化;

步骤6:打开PC上的CDT软件;

步骤7:通过CDT控制接收机,显示星座视图、消息及接收机状态等。

UM220-III N User Manual

3PC Utility配臵(CDT)

本章对和芯星通CDT软件(Control and Display Tool)进行概述,包括:

软件简介

软件安装及配臵

视图简介

3.1软件简介

卫星显控软件CDT(Control & Display Tool)为UM220-III N用户提供图形化界面,

通过该软件用户可以便捷地控制接收机并进行功能设臵、获取所需信息。

CDT包含以下基本功能:

用于记录各类日志的图形化窗口(Logging Control View)

对接收机下发指令的窗口(Console View)

以ASCII-format显示当前的接收机的输出窗口(ASCII View)

显示卫星概略方位、PRN、信噪比的图形化窗口(Constellation View)

接收机当前点和历史点的轨迹窗口(Trajectory View)

接收机的位臵、速度和时间窗口(PVT View)

除了上述基本功能外,CDT还提供了下列高级功能:

筛选并记录日志

下发指令到接收机

操作及配臵ASCII VIEW

轨迹点操作

切换跟踪窗口显示内容

卫星视图中卫星切换

清零接收机接收状态

3.2 软件安装及配臵

和芯星通CDT软件包含在随模块附送的光盘内。安装请遵循如下步骤:

步骤1:将光盘插入 CD-ROM;

步骤2:双击安装程序图标,按提示步骤安装软件。安装完成后,桌面自动生成快捷图标;步骤3:启动CDT,界面如下:

图 3-1 CDT 界面示例

为便于硬件安装和操作的连贯性,推荐在使用UM220-III N模块前在PC上安装CDT

软件。

步骤4: 从菜单选择Receiver->Edit,弹出对话框。在该对话框中,为接收机配臵串口号及其波特率,可以使用缺省设臵,也可以根据用户需求重新配臵。推荐采用9600bps。

图 3-2 串口配臵

UM220-III N User Manual 设臵完成后,点击“OK”关闭对话框。

步骤五:选择 Receiver->Open打开和建立CDT与接收机间的串口通信连接,系统会首先获取板卡信息:

图 3-3获取板卡信息

连接成功后,默认窗口显示当前卫星状况。

步骤六:从侧边工具栏点击图标,或通过菜单栏的View->Console Window选择控制台窗口:

图 3-4 控制台窗口

控制台窗口可用于实现对接收机的控制和通信。用户可以直接输入命令行或选择批处理文件自动执行命令。窗口下方列出了常用指令的快捷按钮,点击按钮,相关指令立即在窗口显示。用户发送的命令和接收机应答消息分别用绿色和蓝色字体显示。

3.3视图简介

3.3.1星座图(Constellation View)

图 3-5 星座图

星座图显示接收机当前跟踪的所有卫星。当选中某颗卫星时,该视图显示此卫星的PRN号、载噪比、仰角/方位角等详细信息。从0度到90度的同心圆,代表地平线到头顶的仰角值,而方位角对应卫星与正北方向之间的夹角。

3.3.2轨迹图(Trajectory)

轨迹图实时显示用户当前位臵,并连续显示历史轨迹形成轨迹曲线。窗口底部显示的经度和纬度指示接收机参考位臵,视图以此点作为栅格的中心。接收机后续的定位点相对于初始点,以黄色点标记。当前定位点显示为白色。

UM220-III N User Manual

图 3-6 轨迹视图

3.3.3精度因子(DoP) 视图

Dop值是基于当前卫星几何分布计算出来,指示定位解算准确度的值,精度因子的值越小,则定位解算的准确度越高。

图 3-7 DoP视图

3.3.4跟踪状态视图(Tracking Status View)

跟踪状态视图显示每个通道载噪比信息。

图 3-8 跟踪状态视图

UM220-III N User Manual 4技术指标

4.1 电气特性

4.2 运行条件

4.3 外形尺寸

表 4-1:

图 4-1 机械图4.4 引脚功能描述(图)

UM220-III N User Manual

2 VCC_RF 不具备短路检测功能;

3使用时需外部加4.7k~10k的上拉电阻;

4使用时需外部加4.7k~10k的上拉电阻;

4.5PCB封装说明

图 4-3 UM220-III N推荐PCB封装设计(尺寸单位:mil,括号内单位:mm)

在设计PCB阻焊时,要确保UM220-III N模块下方区域完全涂盖阻焊层。

UM220-III N User Manual 5硬件设计

5.1设计注意事项

为使UM220-III N能够正常工作,需要正确连接以下信号:

为VCC引脚提供可靠的电源。

将模块所有GND引脚接地。

连接RF_IN信号至天线,线路保持50欧姆阻抗匹配。

确保串口1连接到PC或外部处理器,用户可以用此串口接收定位信息数据。软件升级也需要通过该串口进行。

为获得良好性能,设计中还应特别注意如下几项:

供电:良好的性能需要稳定及低纹波电源来保证。电压纹波峰峰值不要超过50mV。

?采用LDO保证供电纯净

?布局上尽量将LDO靠近模块放臵

?加宽电源走线或采用分割铺铜面来传输电流

?电源走线避免经过大功率与高感抗器件如磁性线圈

UART接口:确保主设备与UM220-III N模块管脚信号、波特率对应一致

天线接口:天线线路注意阻抗匹配,尽量短且顺畅,避免走锐角

天线位臵:为了保证较好的信噪比,确保天线与电磁辐射源有很好的隔离,特别是1559~1577MHz频段的电磁辐射

尽量避免在UM220-III N正下方走线

本模块是温度敏感设备,温度剧烈变化会导致其性能降低,使用中尽量远离高温气流与大功率发热器件

5.2模块复位信号

UM220-III N模块上电后需正确复位方可正常工作。为确保有效复位,上电时模块的复位引脚nRESET和供电VCC间需满足以下时序要求。模块正常运行期间拉低nRESET引脚超过5ms同样可以复位UM220-III N。

nRESET

图 5-1 UM220-III N模块复位信号

5.3天线

UM220-III N模块采用+3V电源的有源天线时可以把VCC_RF引脚输出通过馈电电感给天线供电。

UM220-III N若采用非+3v的有源天线,则把天线所需偏臵电压V_BIAS通过馈电电感给天线供电。

UM220-III N User Manual UM220-III N若采用无源天线,则把天线与RF_IN管脚直接相连,而VCC_RF悬空即可。

)

5.4串口

UM220-III N的2个串口是LVTTL电平,若需和PC连接,需要通过RS232电平转换。

图 5-5 串口连接到PC

中国北斗卫星导航系统

中国北斗卫星导航系统(COMPASS,中文音译名称BeiDou,北斗政府网站:https://www.doczj.com/doc/bb9479263.html,),作为中国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,是国家正在建设的重要空间信息基础设施,可广泛用于经济社会的各个领域。 北斗卫星导航系统能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,具有导航和通信相结合的服务特色。通过19年的发展,这一系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用,产生了显著的经济效益和社会效益,特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。 中国北斗卫星导航系统是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后,全球第四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统2012年将覆盖亚太区域,2020年将形成由30多颗卫星组网具有覆盖全球的能力。高精度的北斗卫星导航系统实现自主创新,既具备GPS和伽利略系统的功能,又具备短报文通信功能。 北斗卫星导航系统的建设目标是: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。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。 按照“三步走”的发展战略,北斗卫星导航系统将于2012年前具备亚太地区区域服务能力,2020年左右建成由20余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的、覆盖全球的大型航天系统。 北斗卫星导航系统的建设历程我国建设北斗导航检测认证体系 “三步走”计划 第一步即区域性导航系统,已由北斗一号卫星定位系统完成,这是中国自主研发,利用地球同步卫星为用户提供全天候、覆盖中国和周边地区的卫星定位系统。中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月25日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星,组成了“北斗”区域卫星导航系统。北斗一号卫星在汶川地震发生后发挥了重要作用。 第二步,即在“十二五”前期完成发射12颗到14颗卫星任务,组成区域性、可以自主导航的定位系统; 第三步,即在2020年前,有30多颗卫星覆盖全球。北斗二号将为中国及周边地区的军民用户提供陆、海、空导航定位服务,促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用,为航天用户提供定位和轨道测定手段,满足导航定位信息交换的需要等。北斗闪耀星空照亮国人 之路——访中国航天科技集团公司总经理马兴瑞

北斗导航定位系统如何定位和通信

北斗导航定位系统如何定位和通信 对于北斗导航,目前来说只有行业相关的人对此导航系统有所了解,普通人们在生活中了解的并不多,这主要是因为人们普遍使用gps导航系统,北斗导航定位系统普及性比较低,所以人们知道了解的并不多。但是,北斗导航定位系统,目前正在不断的向前发展,不管是专业领域的发展,也在不停的向民用领域延伸发展。 1、北斗导航定位系统的组成 北斗导航定位系统是自主研发的全球四大导航之一,此系统主要是由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端主要有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端主要包括主控站和注入站以及监测站等若干个地面站。 简单的来说,卫星导航技术主要是利用一组导航卫星,来对地面、海洋和空间用户进行精准的定位。北斗导航定位系统具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点,已成为应用广泛的导航定位技术。 2、一代北斗导航定位系统的工作过程 北斗卫星一代导航系统的工作过程是:首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号,经卫星转发器向服务区内的用户广播。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。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。 3、北斗导航定位系统的四大功能 1)北斗短报文通信功能:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送多达120个汉字的信息。目前在远洋航行中有重要的应用价值。 2)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。

3)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)。 4)工作频率:2491.75MHz。 系统容纳的最大用户数:每小时540000户。 4、二代北斗导航定位系统 第二代“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,相比GPS,多出11颗卫星。“北斗“卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。授权服务则主要的是军事用途,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务。 5、北斗导航定位系统的未来 目前我国的导航市场主要是gps的天下,随着北斗的发展,更多的北斗+gps 产品出现,这对于用户来说是具有重大的好处,可以获得更加精准的定位导航服务。作为北斗导航定位系统的专业的服务者,我们莱特不仅提供北斗导航定位设备,短报文通信设备,主要也在提供更多的导航教学设备,为北斗教学提供更有利的支持。

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年,欧盟启动了伽利略(Galileo)全球卫星导航定位系统计划,将在2008年投入运营,预计投资36亿欧元。2003年,我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有:由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达20纳秒的同步精度,水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz,系统容纳的最大用户数达每小时540000户,短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息(GPS不具备此项功能),精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日,第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星,其发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日,第三颗是备用卫星。 2007年2月3日,北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射,凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周,中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星,美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态,官方一再拒绝透露意图。不过,最近的卫星发射,似乎是要加强一个相对不很精确的系统,该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星,使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”,扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统(全球定位系统)和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位,对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统,将使用与伽利略系统相同的无线电频率,可能也会与GPS系统相同,在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发,可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一,中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元(合2.6亿美元),但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。

北斗卫星导航系统测量型终端通用规范(预)要点

北斗卫星导航系统测量型终端通用规范(预) 2014.08.14 1 范围 本标准规定了北斗卫星导航系统测量型终端(以下简称北斗测量型终端)的技术要求、检验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等。 本标准适用于利用载波相位观测值进行静态测量、后处理动态测量、RTK测量的北斗测量型终端的研制、生产和使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 ?GB/T 191 包装储运图标志 ?GB/T 2828.1—2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 ?GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) ?GB/T 4857.5 包装运输包装件跌落试验方法 ?GB/T 5080.1—1986 设备可靠性试验总要求 ?GB/T 5080.7—1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 ?GB/T 5296.1—1997 消费品使用说明总则 ?GB/T 6388 运输包装收发货标志 ?GB 9254—2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法 ?GB/T 9969—2008 工业产品使用说明书总则 ?GB/T 12267-1990 船用导航设备通用要求和试验方法 ?GB/T 12858-1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法 ?GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 ?GB/T 15868—1995 全球海上遇险与安全系统(GMDSS)船用无线电设备和海上导航设备通用要求、测试方法和要求的测试结果 ?GB/T 16611—1996 数传电台通用规范 ?GB/T 17626.3—2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 ?GB/T 19391—2003 全球卫星定位系统(GPS)术语及定义 ?GB/T 20512 GPS接收机导航定位数据输出格式

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS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,授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日, 2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括: 定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下: ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。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,又可知道用户出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

中国北斗导航终端市场调研报告

中国北斗导航终端市场调研报告

前言 北斗卫星导航系统,到2015年相关产值将达到2000亿元,2020年有望达到4000亿元。随着“北斗”系统逐渐向民用方面转化,投资机会显现。中国预计于2012年建成北斗亚太区域卫星导航系统,2020年左右建成由35颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统。今明两年是中国北斗卫星导航系统区域系统建设和应用发展非常关键的两年,这两年将陆续发射多颗北斗导航组网卫星,并开始在各个领域大量推广应用。北斗卫星导航系统已成功发射了13颗卫星,系统建设当前已进入密集发射组网阶段。北斗卫星导航系统是中国独立发展、自主运行,又要与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统,也是中国航天史上迄今为止规模最大、系统性最强、涉及最广、技术最复杂和建设周期最长的航天基础工程。这个系统能提供高精度高可靠的定位、导航、授时和短报文服务,它是中国国家安全、经济和社会发展不可缺少的重大空间信息基础设施。 本报告数据主要来源于互联网和个人经验,仅作参考,请公司同事修改补充。

前言 (1) 第一章北斗导航系统应用行业发展分析 (4) 一、军用领域 (4) 二、民用功能 (5) 三、其它应用领域参考资料 (8) 第一节北斗导航系统全球地位 (10) 一、美国GPS系统(产业链成熟,应用广泛) (10) 二、欧洲GALILEO 系统(定位精度高、还未组网完成) (11) 三、俄罗斯GLONASS 系统 (12) 四、中国北斗系统 (13) 第二节北斗导航系统发展规划 (14) 一、发展路线图 (14) 第三节北斗导航系统优势 (15) 第二章中国北斗导航行业市场发展环境分析 (16) 第一节国内北斗导航经济环境分析 (16) 一、2012年中国北斗导航经济发展预测分析 (16) 第二节中国北斗导航行业政策环境分析 (18) 一、相关标准 (18) 二、相关政策 (19) 三、标准及相关分析 (19) 第三章国内导航产业现状分析 (20) 第一节GNSS产业链分析 (20) 第四章北斗卫星导航市场应用分析 (36) 第一节北斗卫星导航定位系统运行 (36) 第二节北斗卫星导航产业链 (36) 一、北斗导航产业链 (36) 二、北斗导航竞争态势 (37) 第五章应用重点市场—高精度GNSS市场 (38) 第六章应用重点市场—车载导航市场 (38) 第一节中国车载导航产业动态分析 (38) 一、首款3D导航GPS登陆重庆 (38) 二、GPS汽车导航进入宽屏时代 (38) 三、PND拓宽汽车导航仪市场 (39) 四、个人导航设备席卷汽车导航系统市场 (43) 第二节中国车载导航产业运行格局 (56) 一、中国汽车导航市场尚处于市场启动初期 (56) 二、GPS上下游合作模式改变 (60) 三、我国车载导航市场已经进入规模发展 (61) 四、电子地图成车载GPS“瓶颈” (65) 五、前装和后装市场发展不均衡 (68) 第三节中国汽车导航企业运行现状 (68) 一、千家厂商混战车载定位 (68)

北斗卫星定位车载终端技术设计方案

北斗卫星定位车载终端技术方案 三、技术原理 北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务,其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计,内置高性能芯片,各模块之间的接口采用标准接口,充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络,将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体,通过无线数据通讯接口(GSM、GPRS、CDMA)和GPS接口,能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位,能够满足用户的多种需求。 除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能,并且能够实现对车辆实时监管、调度,遇险报警远程网络监控,彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端;GPS/北斗2双模卫星定位模块,可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式,或单北斗2模式,或GPS/北斗2混合模式;兼容目前现有的GPS单模定位,且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此,基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统,大大超出了传统行驶记录仪的功能,具有极为光明的发展前景。 四、设计方案 (一)设计原则 1、先进性和适用性相结合

系统采用成熟的高新科技,以目前较为先进的方法实现需要的功能,保证系统具有深厚的发展潜力,在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计过程中,均留有相应的通信接口,系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中,充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证(司机卡身份识别)体制,对每一个用户的权限进行分级控制和限定。 3、安全可靠性 在经济条件允许范围内,从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵,数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品,保证系统可靠稳定运行。 4、实用性 整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标,多操作平台整体设计,统一操作,既充分体现快速反应的特点,又能便于工作人员进行业务处理和综合管理,便于运输交通管理层及时了解各项统计信息和决策信息,便于执法部门的远程监督。 5、可扩展性 考虑到业务功能在不断发展、变化,因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。 (二)设计依据 1、多样化的完备的授权模式能够满足账户和权限管理上的各种需求 2、中华人民共和国道路交通安全法 3、公安部道路交通违法信息代码

北斗卫星导航系统常识简介

北斗卫星导航系统常识 简介 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状 中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,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10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星(又称24小时轨道,指轨道平面与赤道平面重合,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,且方向亦与之一致,即卫星与地面的位置相对保持不变,故这种轨道又称为静止卫星轨道。一般用作通讯、气象等方面)和30颗非静止轨道卫星组成,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设,截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。 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。北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。北斗

北斗导航位置服务平台的设计与开发实现

第四届中国卫星导航学术年会电子文集
Design and Development of Beidou Location Based Service Platform
Kaiyuan ZHANG, Rendong YING, Peilin LIU, Wenxian YU
Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China Email:happyeverydayzky@https://www.doczj.com/doc/bb9479263.html,
Abstract: Location based services(LBS) has become one of the most rapidly developing scientific industry, and will definitely be extended to Beidou, one of four GNSS systems, as an application. Supported by Beidou satellite navigation system, we have developed a multi-functional LBS platform based on network technologies, GPRS, thread pool and some other techniques. This platform provides the users with a easy to use and friendly user interface. With this platform, many applications can be implemented such as tracking of users and setting digital fence. By system testing and evaluation, the platform is shown to be stable, accurate and reliable. To some extent, it will be helpful to develop the Beidou system in application areas. Keywords: Beidou; LBS; service platform; thread pool; GPRS;
北斗导航位置服务平台的设计与开发实现
张凯渊,应忍冬,刘佩林,郁文贤
上海交通大学,上海,中国,200240
Email:happyeverydayzky@https://www.doczj.com/doc/bb9479263.html,
【摘要】位置服务相关产业已经发展成为增长最快的科技产业之一,而北斗作为全球四大卫星导航系 统,也必将重点拓展这一领域的应用。本文由北斗卫星导航系统的支撑,基于WEB网络技术、GPRS 技术、线程池技术等,开发了多功能的位置服务平台,制定了一套内部服务协议,为用户提供了简单、 方便并且美观的界面,实现了北斗终端的实时位置监控、历史轨迹回放、电子围栏报警等基于位置的 应用服务,并预留了扩展接口以待后续增加新的功能。平台经过实际测试,运行稳定,数据准确可靠, 具有较高的使用价值,为北斗卫星导航系统的应用拓展起到了一定的推动作用。 【关键词】北斗;位置服务;平台;线程池;GPRS;
1 引言
近年来,随着全球卫星定位技术的不断提高与完 善,位置服务相关产业已成为全球发展最快的科技产 业之一。基于GNSS卫星定位的位置服务,已在车辆 导航、车辆监控、特殊人群监护、贵重物品追踪等方 面有了相当广泛的应用,并且其应用范围仍在不断扩 大,具有非常大的发展潜力。近些年来,我国第二代 北斗卫星导航系统在不断地成熟与完善,卫星系统日 趋完整,支持北斗信号的终端产品也在渐渐实现从军 用领域到民用领域的覆盖。如何充分利用北斗卫星导 航系统的优势,将北斗系统与位置服务紧密融合并使 北斗起到支撑作用,对于北斗卫星导航系统的应用、 推广、以及完善等都有着非常重大的意义。 位置服务除了需要北斗等卫星导航系统的支撑,
资助信息:本论文由北斗导航与位置服务上海市重点实验室,及 北斗重大专项——北斗导航SoC设计与验证平台项目资助。
还需要一个功能强大的服务平台才能使其具体地实 现。目前,基于GPS卫星系统的位置服务平台已有比 较广泛的应用, 而基于北斗的相应服务仍未形成规模。 在国内外已有的位置服务平台中,也多是功能较单一 且比较依赖终端性能, 如文献[1]~[5]中的服务平台系统。 本文在这些基础上,基于北斗卫星导航系统支撑,设 计并实现一个位置服务平台,满足多用户的连接,并 向用户提供位置监控、轨迹回放、电子围栏以及健康 监测、运动监测等多功能的位置服务,并由一套自定 义的内部服务协议支持后续多功能的扩展;在一些特 殊情况下,还可以充分利用北斗系统特有的短报文功 能,实现高可靠、强实时、并且不受国际环境变化影 响的救援、指挥等功能,丰富北斗卫星导航系统在位 置服务领域的应用实例,为北斗卫星导航系统的应用 拓展起到一定的推动作用。

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范(预) 1 范围 本标准规定了北斗卫星导航系统导航型终端(以下简称为导航型终端)的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。 本标准适用于地面和船舶使用导航型终端的研制和生产,也是制定产品规范和检验产品质量的依据。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191—2008 包装储运图示标志 GB/T —2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码) GB/T —1992 包装运输包装件跌落试验方法 GB/T —1986 设备可靠性试验总要求 GB/T —1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案 GB/T —1997 消费品使用说明总则 GB/T 12267—1990 船用导航设备通用要求和试验方法 GB/T 12858—1991 地面无线电导航设备环境要求和试验方法 GB/T 13384—2008 机电产品包装通用技术条件 GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法 GB/T —2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 3 术语、定义和缩略语

术语和定义 北斗卫星导航系统用户终端通用技术要求确立的以及下列术语和定义适用于本文件。 首次定位时间time to first fix TTFF 用户终端从开机到第一次解算出位置结果所需时间。通常包括用户终端初始化时间、测量时间、星历接受时间和定位解算时间。 重捕时间re-acquisition time 卫星信号重捕时间,是指接收设备在信号满足灵敏度要求的条件下,短时间(30 s内)失锁后重新捕获卫星信号并获得满足精度要求的位置信息所需的时间。 电子地(海)图数据库map database for navigation 按特定格式存储的,并与导航信息有关的数字地(海)图信息数据库。通常与地(海)图有关的信息包括编码数据、航线计算数据、背景数据和参考数据等。 电子地(海)图匹配map matching 从定位模块获取到的位置(轨迹)与电子地(海)图数据库所提供的地(海)图的位置(路径)进行匹配来确定用户在地(海)图上位置的一种技术。 航线计算route calculating 利用电子地(海)图数据库所提供的地(海)图帮助用户行进前或行进中规划航线的过程。

北斗车载导航终端市场分析报告

北斗车载导航终端市场分析报告 中宇华星航空技术有限公司 2013年1月8日 目录 1北斗导航系统应用行业发展分析 (2)

1.1北斗导航系统全球地位 (2) 1.1.1美国GPS系统(产业链成熟,应用广泛) (2) 1.1.2欧洲GALILEO 系统(定位精度高、还未组网完成) (3) 1.1.3俄罗斯GLONASS 系统 (5) 1.1.4中国北斗系统 (5) 1.2北斗系统发展规划 (7) 1.3北斗系统优势 (7) 2北斗导航系统市场环境分析 (8) 2.1国内北斗导航经济环境分析 (8) 2.2国内北斗导航政策环境分析 (9) 2.2.1相关标准 (9) 2.2.2相关政策 (10) 2.2.3标准及相关分析 (10) 3国内导航产业现状分析 (11) 3.1.1北斗导航产业链 (11) 3.1.2北斗导航竞争态势 (12) 4国内车载导航市场现状分析 (13) 4.1GPS车载终端分析 (13) 4.1.1车载GPS定位监控应用 (13) 4.1.2车载GPS导航应用 (16) 4.2北斗车载终端分析 (17) 4.2.1 一体式终端 (17) 4.2.2 分体式终端 (19) 5公司车载终端发展方向 (20) 5.1 定位监控方向: (20) 5.2 纯导航方向 (20) 1北斗导航系统应用行业发展分析 1.1北斗导航系统全球地位 1.1.1美国GPS系统(产业链成熟,应用广泛) GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简

称,是世界上现唯一一个可以为全球用户提供有效、持续定位导航的全球卫星导航系统。GPS起始于1958年美国军方的一个工程,1964年投入使用。20世纪70年代,美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 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。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100M提高到10M,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。 1.1.2欧洲GALILEO 系统(定位精度高、还未组网完 成) Galileo卫星导航计划是由欧共体发起,并与欧洲空间局一起合作开发的卫星导航系统计划。该计划将有助于新兴全球导航定位服务在交通、电信、农业或渔业等领域的发展。 2003年5月26日,Galileo卫星导航计划。Galileo卫星导航

《“北斗卫星导航系统”》阅读练习及答案

阅读下面的文字,完成各题。 材料一: 材料二: 2005年,当时正在建设的北斗二号系统的“原子钟”突遇问题。 原子钟就如同一块“手表”,为卫星导航用户提供精确的时间信息服务。事实上,高精度的时间基准技术是卫星导航系统最核心的技术, 直接决定着系统导航定位精度,对整个工程成败起着决定性作用,其重要性如同人的心脏。 当时还想引进,但人家就不给你。因为这是个高精度的东西,他 们要对我们进行技术控制。没有原子钟,这个系统基本上就是空中楼阁。 国外的技术封锁,坚定了科研人员自力更生的信念。大家有了一 个共识,核心关键技术必须要自已突破,不能受制于人。当时北斗人 有一句话,“六七十年代有原子弹,我们北斗人一定要有我们自己的原子钟”。 他们成立了三支队伍同时开展研发,并在基础理论、材料、工程 等领域同步推进。就这样,仅仅用了两年的时间,科研团队就攻克了

原子钟这个最大技术屏障。不仅如此,现在用在北斗三号上的原子钟,已提升到每300万年才会出现1秒误差的精度,完全满足了我国的定位精度要求。 (摘编自“央视网”)材料三: 2018年7月29日9时48分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火费,以“一箭双星”的方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。 这是北斗三号全球组网卫星的第四次发射。两颗卫星均属于中圆 地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第9、10颗组网卫星。 根据计划,2018年年底前将建成由18颗北斗三号卫星组成的基本系统,为“一带一路”沿线国家提供服务。从这次发射开始,北斗 卫星组网发射进入前所未有的高密度期。 (摘编自“新华网”)材料四: 据俄罗斯《劳动报》网站2018年8月26日报道,中国已与美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的“格洛纳斯”全球卫星导航系统 展开激烈竞争。今年北斗系统将开始向“一带一路”沿线国家和地区 提供基本导航服务。两年之后,北斗将向全球提供导航服务。 报道认为,中国对太空领先地位的积极争夺令美国等太空强国感 到不安。尽管中国每年对太空项目的60亿美元投入与美国的400亿美元相差甚远,但中国发射的卫星数量却与美国不相上下。此外,中

北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统- 简介 北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国独立发 展、自主运行,并与世界其他卫星导航系统兼容互用的全球卫星导航系统。 北斗卫星导航系统既能提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,还具备短报文通信、差分服务和完好性服务特色,是中国国家安全、经济和社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。 北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代导航系统。其中北斗一号用于中国及其周边 地区的区域导航系统,北斗二号是类似美国GPS的全球卫星导航系统。[1] 北斗卫星导航系统建设目标是: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,形成完善的中国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。[2] 三步走 按照“质量、安全、应用、效益”的总要求,坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则,北斗卫星导航系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。具体如下: 第一步,2000年建成北斗卫星导航试验系统,使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。 第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。 第三步,2020年左右,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。[3][4] 北斗卫星导航系统- 系统组成

北斗导航卫星应用战略图 北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号的2代系统,由空间段,地面段,用户段三部分 组成。 空间段 空间段包括五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星。地球静止轨道卫星分别位于东经5 8.75度、80度、110.5度、140度和160度。非静止轨道卫星由27颗中圆轨道卫星和3颗同步 轨道卫星组成。 地面站 地面段包括主控站、卫星导航注入站和监测站等若干个地面站。 主控站主要任务是收集各个监测站段观测数据,进行数据处理,生成卫星导航电文和差分完好性信息,完成任务规划与调度,实现系统运行管理与控制等。 注入站主要任务是在主控站的统一调度下,完成卫星导航电文、差分完好性信息注入和有效载荷段控制管理。 监测站接收导航卫星信号,发送给主控站,实现对卫星段跟踪、监测,为卫星轨道确定和时间同步提供观测资料。 用户段 用户段包括北斗系统用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。系统采用卫星无线电测

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范

北斗卫星导航系统导航型终端通用规范 范围本标准规定了北斗卫星导航系统导航型终端(以下简称为导航型终端)的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容。本标准适用于地面和船舶使用导航型终端的研制和生产,也是制定产品规范和检验产品质量的依据。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。· GB/T1912003计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划· GB42081992包装运输包装件跌落试验方法· GB/T50 80、11986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案· GB/T52 96、11990 船用导航设备通用要求和试验方 法· GB/T12858xx机电产品包装通用技术条 件· GB15842xx电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验3 术语、定义和缩略语 3、1 术语和定义北斗卫星导航系统用户终端通用技术要求确立的以及下列术语和定义适用于本文件。

3、1、1 首次定位时间 time to first fixTTFF 用户终端从开机到第一次解算出位置结果所需时间。通常包括用户终端初始化时间、测量时间、星历接受时间和定位解算时间。 3、1、2 重捕时间 re-acquisition time卫星信号重捕时间,是指接收设备在信号满足灵敏度要求的条件下,短时间(30 s内)失锁后重新捕获卫星信号并获得满足精度要求的位置信息所需的时间。 3、1、3 电子地(海)图数据库 map database for navigation按特定格式存储的,并与导航信息有关的数字地(海)图信息数据库。通常与地(海)图有关的信息包括编码数据、航线计算数据、背景数据和参考数据等。 3、1、4 电子地(海)图匹配 map matching从定位模块获取到的位置(轨迹)与电子地(海)图数据库所提供的地(海)图的位置(路径)进行匹配来确定用户在地(海)图上位置的一种技术。 3、1、5 航线计算 route calculating利用电子地(海)图数据库所提供的地(海)图帮助用户行进前或行进中规划航线的过程。 3、1、6 航线引导 route guidance用户沿着规划出的航线行进的过程。 3、1、7 机动引导 maneuver guidance在航线中遇到交叉口时,不是直行通过时提供的引导。

北斗二号卫星导航系统介绍与应用

北斗二号卫星导航系统介绍及应用 南京工业大学工业工程 北斗二号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GLONASS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10m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗二号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。 北斗二号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GLONASS、欧盟GALILEO等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 北斗二号卫星导航系统是在北斗一号的基础上建设的卫星导航系统,但其并不是北斗一号的简单延伸,完整构成的北斗二号卫星导航系统是一个类似于GPS和GLONASS的全球导航系统。 一.研发背景 1.重要的战略意义 战略意义一:建设北斗卫星导航系统,是提高我国国际地位的重要载体战略意义二:是促进和推动经济社会发展的强大动力。战略意义三:是推动我国信息化建设的重要保证。战略意义四:是应对重大自然灾害的生命保障。战略意义五:是增强武器效能,维护国家安全的根本命脉v战略意义七:是我国履行航天国家国际责任的需要。战略意义八:对提升中国航天的能力,推动航天强国建设意义重大。 2.北斗一号卫星导航系统及其不足 北斗一号卫星导航系统是我国第一代区域卫星导航系统,也是继GPS和GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。作为我国自主建设的卫星导航系统,其政治,经济,军事意义不言而喻。同美国的GPS相比。有其独特之处,如其具有短信通讯功能就是GPS所不具备的,但总体来看,北斗一号存在明显不足: 1.定位原理:北斗一号是主动式双向测距二维导航,地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据;GPS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。 2.用户容量:北斗一号由于是主动双向测距的询问应答系统,其用户设备容量有限;GPS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GPS的用户设备容量是无限的 3.生存能力:和所有导航定位卫星一同一样,北斗一号基于中心控制系统和卫星的工作,但是北斗一号对中心控制系统的依赖性明显要大的多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成 4.实时性:北斗一号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

(完整版)北斗卫星导航系统常识简介

北斗卫星导航系统常识简介 一、北斗卫星导航系统现状 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,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10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星(又称24小时轨道,指轨道平面与赤道平面重合,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,且方向亦与之一致,即卫星与地面的位置相对保持不变,故这种轨道又称为静止卫星轨道。一般用作通讯、气象等方面)和30颗非静止轨道卫星组成,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设,截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。 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。北斗导航系统是覆

盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。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。 北斗产业应用前景广阔,预计到2020年,仅北斗卫星导航市场将达到年产值4000亿元人民币,年复合增长率达到40%以上。”中国科学院院士、中国工程院院士、著名测量与遥感学家李德仁介绍说 二、卫星定位原理 北斗卫星导航系统35颗卫星在离地面2万多千米的高空上,以固定的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。 由于卫星的位置精确可知,在接收机对卫星观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

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