北斗卫星定位系统
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北斗导航卫星系统1. 简介北斗导航卫星系统(Beidou Navigation Satellite System)是中国自主研发的全球导航卫星系统,具有全天候、全天时、全球覆盖的导航能力。
北斗系统的建设始于1994年,目前已经进入第三代,由于其在精准定位、精确授时等方面的优势,被广泛应用于交通运输、气象灾害预警、资源勘探等领域。
2. 系统结构北斗导航卫星系统的基本结构包括北斗卫星、地面控制系统和用户终端设备三个主要组成部分。
2.1 北斗卫星北斗卫星是北斗导航卫星系统的核心组成部分,由多颗卫星构成。
目前,北斗系统由地球同步轨道(GEO)卫星、倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和中圆地球轨道(MEO)卫星组成,总共有多颗卫星进行地球覆盖。
2.2 地面控制系统地面控制系统是用于控制北斗卫星运行、数据计算、导航信息发布等功能的控制中心。
地面控制系统由多个地面测控站、核心站和数据处理中心组成,通过与北斗卫星的通信,实现对卫星的监控和控制。
2.3 用户终端设备用户终端设备是指北斗导航系统的使用者通过设备获取导航信息的设备,包括导航接收机、车载导航设备、手持终端等。
用户终端设备可以接收北斗卫星发送的导航信号,并进行位置定位、导航导向等功能。
3. 功能特点北斗导航卫星系统具有以下几点功能特点:•全球覆盖:北斗系统可在全球范围内提供导航、定位、授时等服务,实现全球导航覆盖能力。
•高精度定位:北斗系统能够实现米、厘米级的高精度定位,满足不同行业领域的精确定位需求。
•多模式导航:北斗系统支持不同的导航模式,包括车载导航、船舶导航、航空导航等,满足不同行业的导航需求。
•无线通信功能:北斗系统可提供短报文通信功能,实现北斗卫星之间、北斗卫星与用户终端之间的数据通信。
•应急救援功能:北斗系统可支持应急救援功能,为灾害救援、海上搜救等提供及时的位置定位和救援指引。
4. 应用领域北斗导航卫星系统已经在多个领域得到了广泛应用,包括但不限于以下领域:4.1 交通运输北斗系统在交通运输领域中发挥着重要的作用,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。
北斗卫星定位系统北斗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。
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。
第八颗和第九颗北斗卫星于被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道。
12月,北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其表示,北斗卫星导航系统将在形成全球覆盖能力。
一北斗系统介绍北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞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。
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北斗卫星导航系统示意图干个地面站。
用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧洲“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十一颗北斗导航卫星(其中,北斗-1A已经结束任务),将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。
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、稳定可靠覆盖全球的导航系统。
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。
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。
而另外一种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。
北斗卫星在导航领域的应用一、介绍北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统,由一颗地球同步轨道卫星和多颗近地轨道卫星组成。
北斗卫星导航系统具有全球覆盖、高可靠性、高精度等特点,可以为人类社会提供多种导航、定位、授时等服务。
二、北斗卫星的导航应用北斗卫星导航系统可以广泛应用于多个领域,主要包括以下几个方面。
1.汽车导航北斗卫星导航系统可以为汽车提供高精度的导航服务,使得驾车出行更加便捷。
汽车导航系统可以帮助驾驶员规划最佳路线、避开拥堵路段,同时提供准确的车速、行驶时间和到达时间等信息。
2.船舶导航北斗卫星导航系统可以为船舶提供全球覆盖的高精度导航服务,使得船舶的航行更加安全和准确。
船舶导航系统可以帮助船长规划最佳航线、及时了解海况天气、避开海上障碍物等,同时提供准确的船速、航行时间和到达时间等信息。
3.航空导航北斗卫星导航系统可以为航空器提供高精度的导航服务,可以实现自动飞行、精确着陆等功能,提高飞机的飞行安全性和准确性。
同时,北斗卫星导航系统可以为空中交通管制提供精确的飞行数据,使得航空交通更加安全和便捷。
4.安防监控北斗卫星导航系统可以为安防监控提供精确的定位服务,可以实时监测人员和车辆的位置,加强对重要设施和区域的保护。
同时,北斗卫星导航系统还可以为紧急救援提供位置信息,提高救援效率和成功率。
5.农业、林业等领域北斗卫星导航系统可以为农业、林业等领域提供定位和监测服务,可以精确测量农作物和森林的种植面积、产量和质量等,帮助农民和林业工作者提高生产效益和管理水平。
三、北斗卫星导航系统的优势与其他卫星导航系统相比,北斗卫星导航系统具有以下几个优势。
1.全球覆盖北斗卫星导航系统可以提供全球覆盖的导航服务,可以满足全球各地用户的导航需求。
2.高可靠性北斗卫星导航系统具有多颗卫星冗余和自主控制等技术,可以提高系统的可用性和可靠性。
3.高精度北斗卫星导航系统可以实现厘米级的定位精度,可以满足高精度导航需求。
北斗导航卫星系统引言北斗导航卫星系统,也称作北斗卫星导航系统,是中国自主研发和运营的全球卫星导航系统。
北斗系统的发展始于上世纪90年代初,于2000年正式进入开发阶段,目前已经进入全球服务历程。
北斗导航卫星系统是我国重要的空间基础设施之一,不仅为国内提供卫星导航定位服务,同时也为全球用户提供高精度、高可靠的导航定位服务。
一、发展历程北斗导航系统的发展历程始于上世纪90年代初,当时中国国内对全球卫星导航系统意识到了迫切需要。
1994年,中国政府正式成立北斗卫星导航系统工程办公室,并开始着手研发工作。
经过多年的技术攻关和系统优化,北斗导航卫星系统于2000年正式进入开发阶段。
在发展的初期,北斗导航卫星系统主要面向国内应用需求,包括交通运输、渔业、农业、测绘、天文等领域。
随着系统性能的不断提升和覆盖范围的扩大,北斗导航卫星系统逐渐获得了更多国际认可和应用需求。
二、核心技术北斗导航卫星系统的核心技术包括星座构型设计、信号发射与接收、基于导航电文的接收机处理、导航数据与星历广播、测时与导航数据处理等方面。
北斗导航卫星系统采用多星座构型,包括地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆轨道卫星。
通过多星座的组合,北斗系统可以提供全球覆盖和动态定位的能力。
信号发射与接收是北斗导航卫星系统的重要组成部分。
北斗导航卫星通过发射一系列的导航电文,以无线电波的形式传输信息到地面接收机。
地面接收机接收到信号后,通过解码与处理,可以获得卫星的导航信息。
导航数据与星历广播是北斗导航卫星系统的核心功能之一。
北斗卫星通过广播导航电文,实时提供卫星的导航数据和星历信息。
用户通过接收这些广播信息,可以进行精确的导航定位。
测时与导航数据处理是北斗导航卫星系统的关键环节。
北斗系统通过使用精确的原子钟,提供高精度的测时服务。
同时,系统还会对接收到的导航数据进行处理和计算,以提供用户所需的定位信息。
三、应用领域北斗导航卫星系统在多个领域具有广泛的应用。
北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,可以提供全球导航、定位和时间服务。
北斗系统由卫星部分和地面部分组成。
卫星部分是指在太空中运行的一系列北斗卫星。
北斗系统采用三层星座布局,包括了地球同步轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星。
这些卫星可以覆盖全球范围,提供高精度的导航定位服务。
地面部分主要包括了导航控制中心、测量处理中心和用户终端。
导航控制中心负责进行卫星的控制、监视和管理工作,保证卫星的正常运行。
测量处理中心负责对卫星信号进行处理和解算,提供高精度的导航定位服务。
用户终端包括了手机、汽车导航、船舶、飞机等各类终端设备,可以通过北斗系统获取导航、定位和时间信息。
北斗卫星导航系统的主要功能包括了导航定位、时间服务、短报文通信和搜索救援等。
导航定位功能可以为用户提供准确的导航和定位服务,帮助用户确定自身位置,并进行导航引导。
时间服务功能可以提供高精度的时间信号,满足各类时间应用需求。
短报文通信功能可以实现短距离的数据传输和通信功能,方便用户之间的信息交流。
搜索救援功能可以在遇险时提供求救信号,协助搜救机构进行救援工作。
北斗卫星导航系统具有多种应用领域。
在交通运输领域中,北斗系统可以为汽车、船舶和飞机等提供导航定位服务,帮助驾驶员确定行车路线和位置。
在农业领域中,北斗系统可以为农民提供农田管理和精准农业服务,实现农业生产的精确化管理。
在气象领域中,北斗系统可以提供气象观测和预警服务,帮助人们更好地了解和应对天气变化。
在测绘和航空航天领域中,北斗系统可以为测绘人员和飞行员提供导航定位和飞行控制服务,提高工作效率和安全性。
总之,北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,可以为用户提供全球导航、定位和时间服务。
它的广泛应用领域和丰富功能使得北斗系统在现代社会中起到了重要的作用。
北斗卫星导航系统介绍资料北斗卫星导航系统,是中国自主研发的全球卫星导航系统。
它是由一系列卫星、地球站以及用户设备组成,能够为全球用户提供全天候、全天时、高精准度的导航、定位和授时服务。
北斗系统主要包括北斗卫星导航系统、北斗增强系统和北斗国际系统三个方面。
首先,北斗卫星导航系统由一组北斗卫星组成,这些卫星以地球同步轨道、倾斜地球同步轨道和中地球轨道等不同轨道形式运行,能够覆盖全球范围的导航需求。
目前,北斗系统已经成功发射了40颗卫星,预计到2024年将建成全球40颗卫星的导航网络。
这些卫星通过与地面的用户设备进行通信,实现了对用户的导航、定位和授时服务。
北斗卫星导航系统的主要特点是具备高可靠性、高精度和全球覆盖的能力。
其次,北斗增强系统是为了满足用户对高精度、高可靠性的导航需求而开发的系统。
该系统通过增加卫星数量、地面网络改进、扩大覆盖范围等手段来提高导航精度和可用性。
北斗增强系统可以提供高精度的导航定位服务,其定位精度可在米级范围内实现,具备了适合交通运输、物流、环境监测等领域的高精度导航应用能力。
最后,北斗国际系统是北斗卫星导航系统在国际领域的应用,通过与其他国际卫星导航系统建立协同合作关系,实现了对国际用户的导航服务。
目前,北斗系统已与俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统等国际卫星导航系统进行了合作,实现了跨区域、跨系统的导航覆盖。
这种国际系统间的合作,提高了北斗系统的导航可用性和精度,为用户提供了更好的导航服务。
总之,北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,具备高可靠性、高精度和全球覆盖的能力。
它通过一系列卫星、地球站和用户设备的配合,为用户提供全天候、全天时的导航、定位和授时服务。
北斗系统还包括北斗增强系统和北斗国际系统,通过增加卫星数量、改进地面网络以及与国际系统合作,进一步提高了系统的精度和覆盖范围。
北斗卫星导航系统在交通运输、物流、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
北斗卫星导航系统简介(一)概述北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
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。
(二)发展历程卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。
中国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系统。
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。
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。
为更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。
(三)建设原则北斗卫星导航系统的建设与发展,以应用推广和产业发展为根本目标,不仅要建成系统,更要用好系统,强调质量、安全、应用、效益,遵循以下建设原则:1、开放性。
北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放,为全球用户提供高质量的免费服务,积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作,促进各卫星导航系统间的兼容与互操作,推动卫星导航技术与产业的发展。
2、自主性。
中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统,北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。
3、兼容性。
在全球卫星导航系统国际委员会(ICG)和国际电联(ITU)框架下,使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作,使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。
4、渐进性。
中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展,不断完善服务质量,并实现各阶段的无缝衔接。
(四)发展计划目前,我国正在实施北斗卫星导航系统建设,已成功发射两颗北斗导航卫星。
根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
(五)服务北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务,包括开放服务和授权服务两种方式。
开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
为使北斗卫星导航系统更好地为全球服务,加强北斗卫星导航系统与其它卫星导航系统之间的兼容与互操作,促进卫星定位、导航、授时服务的全面应用,中国愿意与其它国家合作,共同发展卫星导航事业。
中国的北斗 世界的北斗地球静止轨道地球静止轨道属于地球同步轨道的一种,是位于地球赤道上方的正圆形轨道,距地面高度为35786千米。
在静止轨道上运行的卫星便称为“静止卫星”。
卫星运动速度为3.07千米/秒。
一颗卫星可覆盖约40%的地球面积。
气象卫星、通信卫星和广播卫星常采用这种轨道。
地球静止轨道地球静止轨道上的卫星是静止的吗?静止卫星并非不动。
卫星在地球赤道上空运行时,运动周期为23小时56分04秒。
由于运行方向与地球自转方向相同,运行周期又与地球自转周期吻合,因此,人们从地球上仰望卫星,卫星是悬挂在太空中静止不动的。
这就像你和其他乘客都在一辆飞速前进的火车上快速运动着,但由于大家的运动速度都一样,因此相互间的位置始终保持不变,处于相对静止状态的情形一样。
地球静止轨道为什么只有一条?卫星之所以不会因地球引力而坠落下来,是由于它绕地心旋转产生的离心力,与地心引力取得平衡。
这主要取决于两个因素,一个是卫星运动的速度,一个是旋转半径。
同步卫星的旋转速度设定为与地球同步,不能随便变更,因此就只有从距离着手。
经过计算可以知道,只有运行在离赤道35786千米高空圆轨道上的人造卫星,才能以与地球同步的速度运行,既不坠落也不飞离。
静止轨道上的卫星有什么特殊用途?静止卫星有着非常重要的用途。
静止卫星相对于地面不动,地球站容易跟踪。
它的覆盖范围很广,利用均布在地球赤道上的3颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一部分地区外的全球通信。
通信卫星、广播卫星和气象卫星选用这样的轨道极为有利。
如起到固定台站作用的通信卫星必须是静止卫星,而移动式卫星是无法胜任的;还有气象卫星、导航卫星、对地监控卫星等等,也大多采用静止卫星。
地球同步轨道就是地球静止轨道吗?静止卫星是地球同步卫星的特例,人们用得最多的地球同步卫星也是静止卫星,所以人们常常把这两个名词混为一谈。
实际上,地球同步轨道与地球静止轨道不是一回事,它们之间有共同点也有较大区别。
他们的相同点是都与地球运行周期相同(23小时56分04秒)。
区别是地球静止轨道必须在赤道平面上,且为圆形轨道;而地球同步轨道平面可与赤道平面成一不为零的夹角,也可以是非圆形的。
地球同步卫星未必就是静止卫星,但静止卫星必定是地球同步卫星。
地球同步卫星分为地球同步轨道静止卫星、倾斜轨道地球同步卫星和极地轨道地球同步卫星。
北斗卫星定位系统简介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1 0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C ompass(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。
系统工作原理“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,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。
“北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35°左右。
其定位精度为水平精度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。
系统能容纳的用户数为每小时540 000户。
与GPS系统对比1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。
覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。
GPS是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颗)。
2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。
GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。
航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。
3、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位解算在那里而不是由用户设备完成的。
为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。
而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。
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三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。
此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。
综上所述,北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。
缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,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。
但最重要的是,“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导少的初步起步系统。
此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。
相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。
可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。
当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。
双星定位不同于“多星”定位“一代‘北斗’只用双星定位,比GPS等投资小、建成快,”范本尧说这是我国国情决定的,也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求,“所以我们的定位系统具有自己的特点。
”美国的GPS和俄罗斯的GLONASS,都是使用24颗卫星(GPS还另有3颗备份卫星,GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星)组成网络。
这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。
GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。
等计算出至少3~4颗卫星的相对位置后,GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。
每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟,同时还有一个实时更新的数据库,记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。