北斗导航系统(中国)PPT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。

短报文通信
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 短报文，这在某些特殊情况下
非常实用。
不足之处
建设时间短
北斗系统相对于其他成熟的卫星导航 系统，建设时间相对较短，部分地区 的服务性能还有待提升。
芯片成本高
目前北斗系统的芯片成本相对较高， 影响了其在某些领域的应用推广。
终端设备兼容性差
北斗导航系统的优势与不 足
优势分析
自主可控
北斗系统是我国自主研发的卫 星导航系统，具有完全自主可 控的优势，摆脱了对国外导航
系统的依赖。
全球覆盖
北斗系统具备全球覆盖的能力 ，可以为用户提供全球范围内 的定位、导航和授时服务。
高精度定位
北斗系统的高精度定位技术可 以满足各种应用场景的需求， 如智能交通、测量等领域。
02北斗导航系统的工作原理定位原理1 2 3
卫星轨道
北斗导航系统由多颗卫星组成，每颗卫星沿着预 定轨道运行，通过接收多颗卫星的信号来计算接 收机的位置。
信号接收
地面接收机通过接收卫星信号，利用时间差、角 度差等参数计算出接收机的三维位置和时间信息 。
定位精度
北斗导航系统的定位精度在平面位置精度为10米 左右，高程精度为20米左右，时间同步精度为 0.2纳秒左右。
通流。
02
03
车辆定位与调度，提高运输 效率。
04
05
辅助驾驶和自动驾驶，降低 事故风险。
农业领域应用
总结词：促进农业现代化 和提高生产效益
详细描述
精准播种、施肥和灌溉， 节约资源。
实时监测作物生长状况， 提高产量。
公共安全领域应用
总结词：提升公共安全管理 和应急响应能力
04

北斗卫星导航产品 市场需求及发展研究报告
1
国智恒集团
目录
第一章 产品简介 第二章 市场需求分析
一、市场环境分析 1、国家政策 2、行业现状 3、竞争对手分析 4、自我剖析
二、用户需求分析
第三章 发展趋势研究 第四章 结束语
2 国智恒集团
北斗卫星导航产品简介
• 定义：北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、独 立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗斯格罗纳斯、 欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。 • 功能：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。 • 建设目标：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可 靠覆盖全球的导航系统。
4 国智恒集团
市场需求分析
3、竞争对手分析
全球四大卫星导航系统比较
历史渊源
覆盖范围 卫星数量
定位精度 用户容量 用途范围
美国GPS
70年代美国军 方开发，1994 年建设完毕 全球
24颗工作，另4 颗备用
10米
无限多
军主民辅
俄罗斯Glonass
1995年投入使用，与 GPS系统原理、功能 相似 全球
产品劣势：用户采取自动式定位；用户数目有限；定位数
据及时性差；保存能力不强，体系的抗干扰性较差；定位依
靠数字舆图等。
综上，我国北斗卫星导航系统在市场竞争中仍存在一定
阻力，在今后的研发提升过程中，应加大降成本力度，规范
市场竞争秩序。
7 国智恒集团
市场需求分析
• 用户需求分析 1）对北斗的观望态度是繁荣中国卫星导航市场的最大障碍。 2）国内市场需求日益迫切：
24颗
单点定位水平16米， 垂直25米 无限多

覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观
测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颖)。 2、定位原理：北斗导航系统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。“北斗一号”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，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价 格和功耗方面处于不利的地位。 3、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。 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。
第四页，编辑于星期五：十四点 一分。
*
四大功能
1. 短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功 能（不同于GPS的一点），用户可以一次传送40-60个汉 字的短报文信息。可以达到一次传送达120个汉字的信息。 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：定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度， 其精度与GPS相当。 。 4. 系统容纳的最大用户数：540000户/小时。
民方应用
个人位置服务 当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收 芯片的 或车载卫星导航装置找到你要走的路线。 气象应用 气象应用的开展，可以促进我国天气分析和数值天气预报、气 候变化监测和预测，也可以提高空间天气预警业务水平，提升 我国气象防灾减灾的能力。
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。

导言
1 什么是北斗导航技术
北斗导航技术是中国自主研发的卫星导航系统，提供全球定位、导航和时间服务。
2 发展历程
北斗导航技术自1994年启动发展以来，在技术和应用方面取得了显著成就。
北斗导航系统
概述 卫星种类和技术参数 组成部分 服务性能
北斗导航系统是由一系列卫星通过空中、地面和 用户终端设备组成的全球导航网络。
参考文献
• XXX, XXX. 北斗导航技术原理与应用[M]. 科学出版社, 2020. • XXX, XXX. 北斗导航系统概论[M]. 人民邮电出版社, 2018. • XXX, XXX. 北斗导航技术与应用教程[M]. 高等教育出版社, 2016.
2 技术升级
北斗导航技术将不断升级，提高定位精度和可用性，满足不同应用场景的需求。
3 应用拓展
北斗导航技术将在智能交通、物流管理、精准农业等领域得到更广泛的应用。
结论
北斗导航技术的未来前景
随着技术的不断发展，北斗导航技术在国内外的 应用前景十分广阔。
北斗导航技术的应用前景
北斗导航技术将持续应用于多个领域，推动社会 经济的发展和进步。
《北斗导航技术》PPT课件
# 北斗导航技术 ## 一、导言 - 什么是北斗导航技术 - 北斗导航技术的发展历程 ## 二、北斗导航系统 - 北斗导航系统的概述 - 北斗卫星的种类和技术参数 - 北斗导航系统的组成部分 - 北斗导航系统的服务性能 ## 三、北斗导航应用场景 - 农业 - 海洋 - 航空 - 交通运输 - 公共安全 ## 四、北斗导航技术的发展趋势
北斗导航系统包括地球同步轨道卫星和倾斜地球 同步轨道卫星，具有高精度和广覆盖性能。
北斗导航系统由空中卫星、地面控制系统和用户 终端设备等组成。

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。

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
四、北斗在行业中的应用
4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
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。
4.3 用户终端监控
4.4 在线终端数据统计
统计近七天内所有终端的上线记录使用系统注册用户进行登录
4.5 全国省级节点网络分布地图
4.6 指挥机卫星信息状态
4.7 省级节点运行状态信息监控
4.8 终端人员管理
查看终端分配人员列 表，可选择不同属性 信息进行模糊查询， 并可执行添加、修改、 删除操作。
4.9 终端与指挥机隶属关系
选择所属单位查 看终端-指挥机 隶属关系列表， 配有导入导出模 板下载辅助功能， 可执行添加、修 改、删除操作。
4.10 终端通信分组
自定义将终端分组，便于向指定范围内成员发送报文信息，并可执行添加、修改、删除、分组操作。
4.11 北斗短报文发送
4.12 北斗短报文查询
5.1 部级主节点建设
5.1 部级主节点建设
5.2 省级分节点建设
省民政厅（局）：北斗指挥所设备1套、RDSS服务器1台。 2.4万台设备在线信息交互，不间断工作时间超过100000小时。
5.2 省级分节点建设
5.3 北斗指挥机
• 北斗指挥机G2000系列 北斗指挥型用户机，支持北斗二号RDSS信号和北斗 二号RNSS B1L1信号。北斗指挥机G2000-A: 支持 2000个民用用户。能够向全国北斗信息终端发送北 斗单播、组播和通报信息；每台指挥主机设备的通 播终端数大于2000。

北斗二代
• 定位技术
• 北斗导航定位增强系统主要包括三部分：空间部分、地面部分和用户 部分。空间部分由携带导航转发器的地球静止轨道（GEO）卫星组成。 地面部分由若干参考站和主控站组成。北斗导航定位增强系统具有三 种功能，即地球静止卫星（GEO）测距功能、完好性监测功能和广域 差分功能。
北斗二代
• 工作原理
北斗一代
北斗一代
• 工作原理
• 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。 中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐
• LADGPS覆盖范围一般在10~100km，精度可达到厘米级。依靠基准 站校准发送改正数，由用户站接收并对其测量结果进行改正，以获得 精确的定位结果。电文采用的协议为RTCM-104。
北斗二代
•差分为一体，向用户实时播发卫星导航信 息、广域差分改正信息及完好性信息等。导航信息可为用户提供基本 的导航定位服务；广域增强信息根据用户的不同等级，可为用户提供 更高精度的定位精度，改善区域的导航性能，为所覆盖区域导航用户 提供全天候、高性能的导航定位服务。完好性信息可为用户提供区域 导航系统的可用性信息，当系统不可用或导航精度降低时，及时向用 户告警。
。 标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户
北斗一代
• 定位原理（双星定位法）
• 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；和从中心控制发出询问信号，经上述同 一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一颗卫星转发回中心控制 系统的延迟。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，又可知道用户处于某一与地球基准椭球 面平行的椭球面上。即可以推算出用户位置。

农机作业监管
对农机设备进行实时监控和调度，提高农业生产效率。
农业物联网
结合物联网技术，实现农业生产的智能化管理。
智慧城市
城市规划与管理
通过北斗导航系统提供的位置信息，对城市进行规划和管理。
智能建筑
在建筑领域，利用北斗导航系统实现建筑物的智能化监测和管理。
城市公共设施
对城市公共设施进行实时监控和管理，保障设施的正常运行。
数据加密
对存储和传输的用户数 据进行加密处理，确保 数据在传输和存储过程 中的安全性。
隐私设置
提供用户隐私设置选项 ，允许用户自行决定是 否分享位置信息及分享 范围。
相关法律法规
《中华人民共和国网络安全法》
01
明确规定了网络运营者应当承担的网络安全责任，包
括保障数据安全、保护用户个人信息等。
《中华人民共和国测绘法》
展和完善。
国际化合作与推广
加强与国际卫星导航系统的合作与交流， 提高北斗导航系统的国际地位和影响力， 推动其成为国际公认的卫星导航系统。
安全与隐私保护
加强安全防护和隐私保护措施，保障用户 的安全和隐私权益，提高用户对北斗导航 系统的信任度。
05
CATALOGUE
北斗导航系统与GPS的比较
技术参数比较
民用领域
北斗导航系统在民用领域应用广泛，可以用于智能交通、气象监测、应急救援等领域，而 GPS在民用领域的应用也非常广泛。
国际合作
北斗导航系统正在积极开展国际合作，推动全球卫星导航事业的发展，而GPS已经有多年 的国际合作经验。
06
CATALOGUE
北斗导航系统的安全与隐私保 护
安全防护措施
加密技术
面临的挑战
技术成熟度

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。
5
二、北斗导航系统开发契机
6
2.1 美军首次使用GPS
电池容量：
6050mAH， 22.38WH
接口支持：USB、支
持USB2.0线、SIM卡、 3.5mm耳机接口
照相/录像支持：像
素1300万（CMOS， Auto Focus）、闪光 灯
卫星导航支持：北
斗RNSS导航定位、 北斗RDSS报文通信、 GPS导航定位
连接支持：蓝牙4.0、
Wi-Fi、IEEE 802.11b/g/n
前面板从左到右依次为： 防护胶垫、中文名称、电源开关、指示灯面板、保密模块板、防护胶垫。 后面板结构：
后面板从左到右依次为： 防护胶垫、天线接口、串口1接口、串口2接口、电源接口、保险管、 铭牌、防护胶垫。
46
北斗天线 指挥机电源线
指挥机串口线
5.6 北斗天线及配件
北斗天线馈线
整机接线后示意图
47
多媒体支持：录音
机、照像机、摄像机、 图片浏览
个人信息助理：日
历、计算器、电子标 签
传感器支持：指南
针、距离感应、光感 应、陀螺仪
55
七、通用软件操作说明
56
7.1 北斗应用主界面
北斗导航 北斗定位 卫星状态 北斗畅聊 照相机 应用程序
注：首次使用时，应 用程序—>北斗设置— >北斗服务。在北斗服 务界面打开北斗开关，
北斗服务未激活