Research on Beidou Navigation System in the application of
precision agriculture
Junlin Xiang 1, Chengjun Guo 2
1. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731
2. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731
1. xiangjl666@https://www.doczj.com/doc/554928115.html,
Abstract: Precision agriculture is a modern agricultural concept, which uses the most advanced technology
in agricultural production in order to utilize agricultural resources scientifically and reasonably, increase crop yield, lower production cost, reduce environmental pollution and enhance economic benefit in agricultural production. Precision agriculture has become a symbol of modern agriculture.Highly precise positioning is the key to its feasibility. BeiDou Navigation Satellite System has China’s independent intellectual property rights, which can meet the requirements of highly precise positioning in the field of precision agriculture and is the core of China’s prospective precision agriculture in technological development.
Keywords: Beidou Navigation System ; precision agriculture;application mode; positioning accuracy 北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究
向俊霖1，郭承军2
1．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731
2．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731
1. xiangjl666@https://www.doczj.com/doc/554928115.html,
【摘要】精准农业是一种现代化农业理念，就是将最先进的科技应用在农业生产中，从而达到科学合
理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、减少环境污染、提高农业经济效益的目的。精准
农业已成为现代农业的标志，高精度定位是其可行的关键。北斗卫星导航系统是我国拥有自主知识产
权的卫星导航定位系统，可满足精准农业领域中的高精度定位等要求，是我国未来精准农业技术发展
的核心部分。
【关键词】北斗卫星导航系统；精准农业；应用模式；定位精度
1 引言
精准农业（Precision Agriculture）是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。精准农业综合应用全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和自动化控制等先进技术于农业生产中[1,2]。利用现代化机械设备与监测系统，精细准确的开展施肥、施药等土壤管理及播种、收割等作物管理措施。精准农业的目的是为了提高农业生产力，保护生态环境，是实现优质、高产的可持续发展农业的有效途径。卫星导航技术应用于精准农业，可明显提高农业产量、降低成本。卫星导航技术可用于农机引导、农场规划、田间测绘、土壤取样、作物田间监测、产量监测系统等[3]。北斗卫星导航系统可提供无源定位服务，为农业机械的智能控制提供导航定位信息。将北斗卫星导航系统应用于精准农业领域，可充分利用农业资源，保护生态环境，产生显著的经济效益和环境效益。
2 卫星导航技术在精准农业领域的应用概况
在20世纪80年代，美国提出了精准农业的构想。1994年，美国在农机上装备GPS指导施肥，减少了化肥总的用量，同时在农作物产量上大规模提高。欧洲等国家在农机上装备GPS用来实现小麦、玉米等农作物的收割、播种、运输方面等工作。美国、欧洲等国家在精准农业的成功使得在荷兰、日本等国家相继开展精准农业的工作，并基于GPS导航定位研制相应的自动化农机。
中国精准农业发展起步较晚，但在国家“863”计划等重大专项的支持下，中国在精准农业领域取得了较快发展。我国主要集中在将卫星导航技术应用于农机引导方面，如将卫星导航系统应用于无人驾驶拖拉
机、联合收割机等。
3 精准农业对定位精度的要求
农田作业对定位精度有一定的要求，这主要是取决与农业机械作业精度的要求。精准农业要求根据农田单元的差异进行精准播种、施肥、灌溉、防治病害等。精准农业对卫星导航定位精度的需求与作物种类和作业方式高度相关，但随着定位性能的提升投入成本也迅速增加。不同的农机作业，需要不同的定位精度。自动化驾驶、变量播种、土地整理需要厘米级定位精度；信息采集、变量控制、产量监控、作业统计需要分米级定位精度；农机监控、调度导航、作业监测等只需要米级定位精度[4]。
4 北斗卫星导航系统（BDS）
北斗卫星导航系统(BDS)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，是继美国全球卫星导航系统（GPS）和俄罗斯全球卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、运控段、和用户段组成，它旨在建成技术先进、稳定可靠的卫星导航系统，推动卫星导航在国民经济社会的广泛应用。
4.1 空间段
空间星座包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，GEO卫星分别定点于东经：58.75°E、80°E、110.5°E、140°E和160°E，Non-GEO卫星由27颗中地球轨道（MEO）卫星和3颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星组成[5]。
4.2 运控段
地面运控段包括主控站、注入站和监测站等若干地面站，三者共同完成对北斗导航系统的管理工作。主控站的主要任务包括收集注入站、监测站的观测数据，进行时间同步与卫星时钟偏差预报，完成导航电文的生产工作，向卫星注入导航电文参数，完成任务规划与调度，实现全系统运行管理与控制等。注入站的主要任务是接受来自主控站的导航电文信息，在主控站的调度下，完成导航电文的注入，与主控站交换数据等任务。监测站的主要任务是跟踪监测导航卫星信号，接受导航信号，发送给主控站，为导航电文的生成提供原始的观测数据。
4.3 用户段
用户系统段包括各类北斗用户终端和与其它卫星导航系统兼容的接收机终端。用户段主要指接收机终端，其主要任务是接受导航信号并利用伪随机码和载波取得伪距、载波相位、导航电文等信息，根据导航电文提供的卫星信息计算接收机所处的位置。
北斗卫星导航系统坚持“三步走”发展战略，第一步形成区域有源服务能力，第二步形成区域无源服务能力，第三步形成全球无源服务能力。完成建设后的北斗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、高可靠定位、导航、授时服务、并具备短报文通信能力。
5 北斗卫星导航系统在精准农业领域的应用分析
5.1 北斗卫星导航系统的技术优势
北斗卫星导航系统是拥有我国自主知识产权的卫星导航系统。北斗卫星导航系统在精准农业领域中的优势主要体现在以下三点：（1）信号覆盖范围广。北斗卫星导航系统的星座更多的分布在东经84°
~160°。北斗卫星导航系统在信号收到遮蔽等恶劣条件下具有更多的可用信号，能更好的满足这些地区精准农业发展的有效性需求。（2）提供短报文通信能力。精准农业用户使用北斗的短报文通信来进行决策、状态等信息的交流。（3）三频定位，定位精度高。
5.2 北斗卫星导航系统在精准农业领域的应用模式
我国农业领域应用北斗卫星导航系统的时候，需与我国的农业发展趋势进行有效的结合。北斗卫星导航系统在我国精准农业中的应用主要有两种应用模式：（1）无人机作业应用模式，适用与大型及特大型农田中，采用差分定位体制；（2）辅助作业应用模式，适用于大中型农田中，采用高精度接收机机制[6]。
无人机作业模式中的地面设备具有北斗地基差分站（站内有自动化农机和北斗差分接收机）一般情况下，一台移动差分接收机可接受数千米内的信号，定位精度大大的提高。移动差分接收机主要负责对农作物的监测定位，并将定位信息发送至控制中心；控制中心在收到差分接收机的信息后处理观测信息并生成决策；北斗差分站接受北斗导航信号，并根据信号定位自动化农机；自动化农机根据控制中心的不同任务决策做出适当的作业强度调整，如作物播种密度和喷洒流量等。其中无人机作业的应用模式如图1所示。
辅助作业的应用模式中不含地面差分站，使用高精度的接收机，主要包括相应的控制中心和通信链路。该模式中农作物和土壤的监测能力降低，对一定程度上的信息获取分析依然满足要求[7]。如果采取作业前
规划的方式，农机的实时任务调整能力受到影响；但是人工参与帮助农机的定位，定位精度将得到大大的
提高。其中辅助作业的应用模式如图2所示。
Figure 1. The application of Compass satellite navigation system in UA V operation
图 1. 北斗卫星导航系统在无人机作业中的应用
Figure 2. The application of Compass satellite navigation system in auxiliary operation
图 2. 北斗卫星导航系统在辅助作业中的应用
5.3 北斗卫星导航系统与自动化农机的整合
RTK 技术为自动化农机的精准定位技术提供了可能。自动化农机作业包括自主驾驶和自主作业两部分。自主驾驶是指能够按照规定的路线轨迹完成运行控制，自主作业是指在规定的领域内能够自动完成相应的农业任务。自主驾驶方面，将北斗卫星导航系统应用在无人驾驶的拖拉机上，通过北斗卫星导航定位，
无人驾驶拖拉机能够沿着规定的路线运行，完成速度和运行控制各种任务。在自主作业方面，联合收割机利用北斗卫星导航系统的定位技术获得不同产区的农作物信息，达到最佳的农作物收割效果。
北斗卫星导航系统除了应用在自动化农机中，还能智能生成图像，利用系统图像数据再配合其它技术，能得到农田的综合信息、土壤的湿度信息、最佳的种植方案及所需的肥料、中子数量。北斗卫星导航系统还可以应用在气象监测方面，选择最佳的播种时机，
从而获得最佳的收成效果。
6 总结
精准农业可用于提高农作物产量、降低生产成本、保护生态环境等，对我国农业发展具有重要的意义。北斗卫星导航系统可为我国精准农业发展提供技术支撑，且具备以下优势：
（1）自主化，安全可靠。北斗卫星导航系统采用安全可靠的高强度加密设计，提供北斗时和中国的CGCS2000大地坐标的时空基准，更适合国防、农业、政府等关键部门应用。
（2）更高的性价比。北斗卫星导航系统的三频高精度定位能力和短报文通信能力性能达到甚至超过国外产品。
将北斗卫星导航系统应用在精准农业领域，对于加速我国这样的发展中国家实现现代化进程、占领未来农业科技竞争的制高点具有十分重要的意义。
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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
5G+智慧农业与北斗导航精准施药应用分析 根据2005年全国1%人口抽样调查数据推算，2006年底中国大陆城镇人口为5.77亿，农村人口为7.37亿，其中农村人口占总人口的56%。中国是一个农业大国，农业、农村和农民问题是关系中国改革开放和经济社会发展全局的重大战略问题，是整个现代化进程中长期面临的问题。 众所周知，农业在我国国民经济中占有重要的基础地位，因此，正确认识和处理农业、农村和农民问题，始终是国家兴旺发达的根本动力。随着教育的进步、科技的发展，我国现有农业现代化水平已经有了显著提高。 精准施药以提高农药利用率、降低农药残留对食品和环境污染为目的，是施药发展的方向。 为此，首先介绍了国内外精准施药技术发展现状，包括变量施药控制系统、控制算法、对靶施药控制技术和基于处方图施药技术现状分析。其次，分析了国内外精准施药装备发展现状。通过比较国内外相关领域的研究现状，对比现有国内施药技术不足，需要利用5G+北斗及红外遥感技术进一步提升精准施药装备水平。 随着精准农业的发展，精准施药技术及相关装备成为解决以上问题的有效手段，是施药装备发展的方向。精准施药的技术核心点在于获取农田小区域病虫草害信息，并根据其差异性采取变量施药技术，实现按需施药。精准施药以显著提高农药利用率、极大减轻环
境污染等为优势。已经得到了大力发展与广泛应用。对于施药技术与装备的研究，国外起步较早，发展较成熟。但近年来，随着国内外技术交流越来越频繁，我国精准施药技术及相关装备的研究也取得了可喜的成绩。但随着我国5G技术不断完善，以及我国北斗系统全面组网，5G物联的切入，结合北斗系统必将引领智慧农业走向更高一个层次。 关键词：5G智慧农业云平台、无人植保机、红外热成像及传感器、北斗定位系统。 目前，我国5G发展正式进入到了商用时代，高速互联特征的巨大加持，让无数行业开始迎来了变革与颠覆，其中就包括了传统农业。5G时代的到来,预示着智慧农业的发展将迎来飞速发展。智慧农业是农业生产的高级阶段,集多种新兴技术为一体,可为农业生产 提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。"5G+智慧农业"就是将各种先进设备和农业相结合,让农业生产变得更加便捷。利用5G技术的高带宽、低延时、广接入等特点,智慧农业在农业物联网、智慧种植技术、农产品溯源、科学管理、劳动力管理等方面就会更加智能化、更加精准、更加高效。 5G对农业的颠覆主要带来三方面的影响。首先是效率更高。5G 带来的是高速串联作用，它用极高的速度将智能硬件和软件串联起来，同时也让生产、管理与销售等环节串联起来。这让农业的发展更加及时、精准与畅通，同时生产力水平的提升也将推动市场进一步扩大。
北斗卫星导航系统 （一）概述 北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。 卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手，与各个国家、地区和国际组织一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 （二）发展历程 20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供
服务；计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。 （三）发展目标 建设世界一流的卫星导航系统，满足国家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务；发展北斗产业，服务经济社会发展和民生改善；深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。 （四）建设原则 中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。 ——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统，具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。 ——开放。免费提供公开的卫星导航服务，鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。 ——兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作，鼓励国际合作与交流，致力于为用户提供更好的服务。 ——渐进。分步骤推进北斗系统建设发展，持续提升北斗系统服务性能，不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展。 （五）发展计划 目前，我国正在实施北斗三号系统建设。根据系统建设总体规划，2018年底，完成19颗卫星发射组网，完成基本系统建设，向全球提
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
中国北斗卫星导航系统 （2016年6月） 中华人民共和国 国务院新闻办公室 目录 前言 一、发展目标与原则 二、持续建设和发展北斗系统 三、提供可靠安全的卫星导航服务 四、推动北斗系统应用与产业化发展 五、积极促进国际合作与交流 结束语
前言 北斗卫星导航系统（以下简称北斗系统）是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。 20世纪后期，中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。 随着北斗系统建设和服务能力的发展，相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。 卫星导航系统是全球性公共资源，多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，服务“一带一路”建设发展，积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手，与各个国家、地区和国际组织一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 一、发展目标与原则 中国高度重视北斗系统建设，将北斗系统列为国家科技重大专项，支撑国家创新发展战略。 （一）发展目标 建设世界一流的卫星导航系统，满足国家安全与经济社会发展需求，为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务；发展北斗产业，服务经济社会发展和民生改善；深化国际合作，共享卫星导航发展成果，提高全球卫星导航系统的综合应用效益。 （二）发展原则 中国坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则建设和发展北斗系统。 ——自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统，具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。 ——开放。免费提供公开的卫星导航服务，鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。 ——兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作，鼓励国际合作与交流，致力于为用户提供更好的服务。
精准农业解决方案，让您的农机保持完美路径 “合众思壮壁虎”北斗GNSS导航自动驾驶系统是合众思壮公司推出的高端农机自动驾驶系统产品。该系统将北斗多频RTK技术与车辆自动驾驶技术相结合，通过精确测量车辆的位置、航向和姿态，控制液压系统自动调整车辆转向角度，使车辆根据用户需求严格的保持直线、设定曲线或自动规划路径行驶。“合众思壮壁虎”在大大提高农机作业效率的同时，还能够保证耕地、播种、喷洒和收割等农田重复作业的厘米级精度，降低车辆驾驶员的劳动强度，减少时间投入和燃油消耗，提高单位面积产量，为用户带来更大的收益。 导航自动驾驶系统在农业上的优势： GNSS导航自动驾驶系统将精准化作业引入了农业生产中，帮助农业实现增产，降低投入，提高农民收入，具体优势如下： 1、增加有效耕地面积 使用自动驾驶系统进行农田的起垄或播种作业，农机车辆严格的按照直线或者设定的曲线路线行驶，结合线整齐，减少了土地的浪费，增加了有效耕地面积5%以上。 2、耕种株距均匀，提高产量 使用自动驾驶系统进行农田的起垄和播种作业，种植作物株距均匀，利于作物生长、通风、以及水分和养分的吸收，能够为农作物提供最佳的生长空间，有利于提高农作物的产量。 3、无重播漏播，省时省油 使用自动驾驶系统整地、翻地和起垄作业，无论采用直线行驶还是曲线行驶，自动驾驶系统都能自动对齐作业结合线，不会出现同一块地重复作业，也不会在中间出现遗漏。即使在车速较快的情况下，仍然能够保持厘米级的作业误差。保证了最短的作业时间，最短的车辆行驶距离，从而大大节省了时间和燃油的消耗。 4、自动驾驶，新手也能驾驶自如
在未使用自动驾驶系统之前，起垄和播种作业要借助划印器的帮助，对驾驶员操作水平要求很高。使用自动驾驶系统后，驾驶员只需要负责车辆掉头和控制油门，车辆能够自动对齐作业结合线，保证了极高的作业精度，新手也能自如的进行起垄和播种作业。 5、可视化显示，夜间仍可作业 使用自动驾驶系统进行农田作业，无需驾驶员手动控制车辆的方向，可以在驾驶室的显示屏上清楚的看到当前的作业进度，即使在夜间也能自如的作业，农田作业的效率大大提高了。 合众思壮壁虎优势 “合众思壮壁虎”北斗GNSS导航自动驾驶系统在中国农业市场应用已经超过5年，以其优良的产品品质、优异的应用效果和便捷的售后服务，受到了广大用户的一致好评。农机作业选择自动驾驶系统，首选“合众思壮壁虎”。 1、进口品质，产品可靠性高； 2、一次性投入，无需缴纳信号使用费； 3、基站有固定式和便携式两种： 使用便携式基准站，适合车辆跨区作业，作业无死角； 使用固定式，适合农田集中，多用户共享，购置成本。 4、基准站一体化设计，用户无需设置，加电即可使用；
Research on Beidou Navigation System in the application of precision agriculture Junlin Xiang 1, Chengjun Guo 2 1. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731 2. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731 1. xiangjl666@https://www.doczj.com/doc/554928115.html, Abstract: Precision agriculture is a modern agricultural concept, which uses the most advanced technology in agricultural production in order to utilize agricultural resources scientifically and reasonably, increase crop yield, lower production cost, reduce environmental pollution and enhance economic benefit in agricultural production. Precision agriculture has become a symbol of modern agriculture.Highly precise positioning is the key to its feasibility. BeiDou Navigation Satellite System has China’s independent intellectual property rights, which can meet the requirements of highly precise positioning in the field of precision agriculture and is the core of China’s prospective precision agriculture in technological development. Keywords: Beidou Navigation System ; precision agriculture;application mode; positioning accuracy 北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究 向俊霖1，郭承军2 1．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731 2．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731 1. xiangjl666@https://www.doczj.com/doc/554928115.html, 【摘要】精准农业是一种现代化农业理念，就是将最先进的科技应用在农业生产中，从而达到科学合 理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、减少环境污染、提高农业经济效益的目的。精准 农业已成为现代农业的标志，高精度定位是其可行的关键。北斗卫星导航系统是我国拥有自主知识产 权的卫星导航定位系统，可满足精准农业领域中的高精度定位等要求，是我国未来精准农业技术发展 的核心部分。 【关键词】北斗卫星导航系统；精准农业；应用模式；定位精度 1 引言 精准农业（Precision Agriculture）是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。精准农业综合应用全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和自动化控制等先进技术于农业生产中[1,2]。利用现代化机械设备与监测系统，精细准确的开展施肥、施药等土壤管理及播种、收割等作物管理措施。精准农业的目的是为了提高农业生产力，保护生态环境，是实现优质、高产的可持续发展农业的有效途径。卫星导航技术应用于精准农业，可明显提高农业产量、降低成本。卫星导航技术可用于农机引导、农场规划、田间测绘、土壤取样、作物田间监测、产量监测系统等[3]。北斗卫星导航系统可提供无源定位服务，为农业机械的智能控制提供导航定位信息。将北斗卫星导航系统应用于精准农业领域，可充分利用农业资源，保护生态环境，产生显著的经济效益和环境效益。 2 卫星导航技术在精准农业领域的应用概况 在20世纪80年代，美国提出了精准农业的构想。1994年，美国在农机上装备GPS指导施肥，减少了化肥总的用量，同时在农作物产量上大规模提高。欧洲等国家在农机上装备GPS用来实现小麦、玉米等农作物的收割、播种、运输方面等工作。美国、欧洲等国家在精准农业的成功使得在荷兰、日本等国家相继开展精准农业的工作，并基于GPS导航定位研制相应的自动化农机。 中国精准农业发展起步较晚，但在国家“863”计划等重大专项的支持下，中国在精准农业领域取得了较快发展。我国主要集中在将卫星导航技术应用于农机引导方面，如将卫星导航系统应用于无人驾驶拖拉
(二)实用类文本阅读(本题共3小题,12分) 阅读下面的文字,完成下面小题。 材料一: 2004年,中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设(北斗二号),2011年开始对中国与周边地区提供测试服务,2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供 卫星导航服务。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划,从1994年开始发展的试验系统(第一代系统)为第一步,2004年开始发展的正式系统(第二代系统)又分为两个阶段,即第二步与第三步。至2012年,此战略的前两步已经完成。根据计划,北斗卫星导航系统将在2020年完成,届时将实现全球的卫星导航功能。 中国科学技术部部长万钢在2013年1月19日中国科技工作会议上透露,2013年将积极实施“中国东盟科技伙伴计划”,启动“中国—东盟联合实验室”、“中国—东盟技术转移中心”建设,在东盟各国合作建设北斗系统地面站网。 据北斗导航卫星系统总设计师谢军介绍,作为北斗系统全球组网的主要卫星,新发射的北斗双星将为中国建成全球导航卫星系统开展全面验证,为后续的全球组网卫星奠定基础。 2017年1月10日,中国北斗系统在国民经济与国防建设各领域应用逐步深入,核心技术取得突破,整体应用已进入产业化、规模化、大众化、国际化的新阶段,预计将于2018年率先覆盖“一带一路”国家,2020年覆盖全球 (摘选自《中国北斗卫星导航系统的发展历程及现状分析调查报告》) 材料二: 全球四大卫星导航系统对比
(摘编自《东兴证券数据报告》) 材料三: 这就是从中国司南导航公司新购买的北斗测绘仪设备。”阿伦库普达给记者展示手中的定位“神器”,这个设备通过接收来自基准站的差分改正数据,能很快达到厘米级的定位精度。通过蓝牙连接,位置数据能够直接传递给手簿软件,完成测量坐标、施工放样等工作。“相比以前用过的设备,中国的北斗测绘设备定位精准度更高,使用更便利。” “司南导航提供了从硬件到软件的整套测量测绘解决方案。”上海司南卫星导航技术股份有限公司副总经理张春领对记者说,10年前,国内使用的芯片全部靠进口,里面一个板卡 就要10万美元,现在用的芯片就是公司100%自主知识产权,并且实现了信号兼容,精度大幅提高。 司南导航就是中国北斗卫星导航系统全产业链100%自主知识产权在海外拓展的一个缩影。冉承其告诉记者,目前中国已形成由北斗基础产品、应用终端、应用系统与运营服务构成的完整产业链,全部拥有自主知识产权。除了印度之外,北斗系统还广泛应用到印度尼西亚
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
北斗卫星导航系统主要应用领域 1、交通运输重点运输监控管理、公路基础设施、港口高精度实时定位调度监控； 2、海洋渔业船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理； 3、水文监测多山地域水文测报信息的实时传输； 4、气象监测气象测报型北斗终端设备，大气监测预警系统应用解决方案； 5、森林防火定位、短报文通信； 6、通信时统开展北斗双向授时，研制出一体化卫星授时系统； 7、电力调度基于北斗的电力时间同步； 8、救灾减灾提供实时救灾指挥调度、应急通信、信息快速上报、共享； 9、军工领域定位导航；发射位置的快速定位；搜救、排雷定位等。 国家积极推动北斗民用化进程，一系列的鼓励政策，为北斗的应用发展提供了广阔的空间。北斗卫星导航系统解决了精准定位的问题，靠一个北斗终端就能走遍大江南北。北斗系统的定位服务将在未来智慧生活中发挥巨大作用。 如今的北斗卫星导航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，北斗卫星导航系统在使用中产生显着的经济效益和社会效益。 在气象行业，北斗卫星导航系统广泛应用于气象观测、灾害监测和气象信息的收集与发布，包括大气风向风速、水汽含量、海风海浪、雷电观测和预警等，极大提升气象观测、预报和灾害预警发布水平，增强气象领域防灾减灾能力。 中国海洋渔业水域面积300多万平方公里，现有渔船100多万艘、渔业人口2000多万，海洋渔业涉及渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护，现已成为北斗民用规模最大的行业。北斗卫星海洋渔业安全生产信息服务系统的应用极大地保障了渔船的出海安全，巩固和发展了渔业生产，推动了“平安渔业”建设。以赴南沙生产作业的渔船为例。农业部南海区渔政局建立了“南沙渔船船位监控指挥管理系统”，系统建成后，监控中心能随时获知渔船方位，大大方便了相关职能部门对渔业生产的管理，实现看得见的管理调度。当渔民在海上遇险时，可以通过渔船上的卫星导航通信系统向监控中心发送遇险报告，监控中心收到报告时就可以根据卫星定位确定距离遇险渔船最近的船只，
北斗卫星导航系统 ——世界第三套全球卫星导航系统 工程总投资：100亿元 工程期限：1994年——2020年 北京时间2007年2月3日凌晨零时28分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第四颗北斗导航试验卫星送入太空。 北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），
是继美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统。 该系统分为“北斗一代”和“北斗二代”，分别由4颗（两颗工作卫星、两颗备用卫星）和35颗北斗定位卫星、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，定位精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，其精度与GPS相当。中国在2000年至2007年先后发射了四颗“北斗一号”卫星，这种区域性(中国境内)的卫星导航定位系统，正在为中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着良好服务。 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： 日期火箭卫星轨道 2000年10月31日长征三号甲北斗-1A 地球静止轨道140°E 2000年12月21日长征三号甲北斗-1B GEO 80°E 2003年05月25日长征三号甲北斗-1C GEO 110.5°E 第三颗是备用卫星 2007年02月03日长征三号甲北斗-1D GEO 86°E 第四颗是备用卫星 2007年04月14日长征三号甲北斗-2A 中地球轨道(21500KM) 北斗二代首颗卫星
军用新型北斗卫星导航手持机 北斗卫星导航系统的历史 我国早在60年代末就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于多种原因而夭折。在自行研制“子午仪”定位设备方面起步较晚，以致后来使用的大量设备中，基本上依赖进口。70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能够得到实现。 1983年，“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，这一系统被称为“双星定位系统”。双星定位导航系统为我国“九五”列项，其工程代号取名为“北斗一号”。 双星定位导航系统是一种全天候、高精度、区域性的卫星导航定位系统，可实现快速导航定位、双向简短报文通信和定时授时3大功能，其中后两项功能是全球定位系统(GPS)所不能提供的，且其定位精度在我国地区与GPS定位精度相当。整个系统由两颗地球同步卫星(分别定点于东经80度和东经140度36000公里赤道上空)、中心控制系统、标校系统和用户机4大部分组成，各部分间由出站链路(即地面中心至卫星至用户链路)和入站链路(即用户机至卫星
（二）实用类文本阅读（本题共3小题，12分） 阅读下面的文字，完成下面小题。 材料一： 2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），2011年开始对中国和周边地区提供测试服务，2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展的正式系统（第二代系统）又分为两个阶段，即第二步与第三步。至2012年，此战略的前两步已经完成。根据计划，北斗卫星导航系统将在2020年完成，届时将实现全球的卫星导航功能。 中国科学技术部部长万钢在2013年1月19日中国科技工作会议上透露，2013年将积极实施“中国东盟科技伙伴计划”，启动“中国—东盟联合实验室”、“中国—东盟技术转移中心”建设，在东盟各国合作建设北斗系统地面站网。 据北斗导航卫星系统总设计师谢军介绍，作为北斗系统全球组网的主要卫星，新发射的北斗双星将为中国建成全球导航卫星系统开展全面验证，为后续的全球组网卫星奠定基础。 2017年1月10日，中国北斗系统在国民经济和国防建设各领域应用逐步深入，核心技术取得突破，整体应用已进入产业化、规模化、大众化、国际化的新阶段，预计将于2018年率先覆盖“一带一路”国家，2020年覆盖全球 （摘选自《中国北斗卫星导航系统的发展历程及现状分析调查报告》）材料二： 全球四大卫星导航系统对比
（摘编自《东兴证券数据报告》）材料三： 这是从中国司南导航公司新购买的北斗测绘仪设备。”阿伦库普达给记者展示手中的定位“神器”，这个设备通过接收来自基准站的差分改正数据，能很快达到厘米级的定位精度。通过蓝牙连接，位置数据能够直接传递给手簿软件，完成测量坐标、施工放样等工作。“相比以前用过的设备，中国的北斗测绘设备定位精准度更高，使用更便利。” “司南导航提供了从硬件到软件的整套测量测绘解决方案。”上海司南卫星导航技术股份有限公司副总经理张春领对记者说，10年前，国内使用的芯片全部靠进口，里面一个板卡就要10万美元，现在用的芯片是公司100%自主知识产权，并且实现了信号兼容，精度大幅提高。 司南导航是中国北斗卫星导航系统全产业链100%自主知识产权在海外拓展的一个缩影。冉承其告诉记者，目前中国已形成由北斗基础产品、应用终端、应用系统和运营服务构成的完整产业链，全部拥有自主知识产权。除了印度之外，北斗系统还广泛应用到印度尼西亚土
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
系统以其全球范围、
据，检查各基准站工作状况；全面控制网络中所有基准站的接收机，通过处理所有基准站的数据，生成网络改正数据，并向用户终端提供VRS 模式的改正数据流，提 供网络RTK 服务；生成差分数据格式文件，实时发送给用户。数据中心子系统的组成结构如图2所示。 图2 数据中心子系统组成示意图 2.数据通信子系统 数据通信子系统主要由有线VPN 专网和无线网组成，是整个系统的桥梁和纽带。数据通信子系统将基准站和数据中心联系在一起，也实现了数据中心与用户之 间的通信。其中，各基准站通过有线VPN 专网直接连接至数据中心，用户终端则通过无线网络完成与数据中心的通信。基准站与数据中心的通信系统如图3所示，用户终端与数据中心的通信系统则如图4所示。 图3 基准站与数据中心的通信系统示意图 图4 用户终端与数据中心的通信系统示意图 3.基准站子系统 基准站子系统主要包括3个基准站，每个基准站由测量型天线、GNSS 接收机、网络设备、机柜、以及防雷设备等相应的防护设备组成，其功能是卫星导航定位数据跟踪、采集、传输、以及系统可靠性（完备性）监测。基准站子系统的组成结构如图5所示。 基准站 GNSS 接收机 路由器 原始观测信息 VPN 设备 VPN 设备 VPN 网络 “隧道”Tunnel 路由器 防火墙 数据处理中心 服务器 磁盘阵列 数据处理中心 服务器 磁盘阵列 路由器 防火墙 无线网络 用户终端 服务请求差分增强数据
4.用户终端子系统 用户终端子系统由流动站接收机和农机控制系统组成，负责具体操作农机完成自动化精细作业。流动站接收机接收数据处理中心发送的差分改正数，进行厘米级精度的定位解算，并将解算结果反馈给农机控制系统。农机控制系统根据流动站接收机提供的高精度定位解算结果，按照预先设定的轨迹线行驶，完成精细作业。用户终端子系统的组成结构如图 6所示。 图5 基准站子系统组成示意图 图6 用户终端子系统组成示意图 四、工作原理 北斗地基增强系统的工作原理如图7所示。各基准站每天24h 不间断采集卫星观测数据，并通过VPN 网络发送给数据处理中心。数据处理中心的网络RTK 软件根据各基准站的数据进行网平差解算，生成覆盖整个地基增强系统覆盖范围的网络RTK 误差改正模型。用户终端 子系统通过无线网登录数据中心，即可获取地基增强系统提供的差分增强服务，在整个地基增强系统覆盖范围内能够获得均匀的厘米级定位精度，不像传统的单基站RTK 模式，误差会随着用户终端和基准站的距离增大而增大。经测试，地基增强系统可在整个网络覆盖范围内获得水平3cm、高程5cm 的实时定位精度。 五、技术先进性 目前，黑龙江省使用的农机自动驾驶系统均基于传统移动式单基站GPS RTK 模式，在实际应用中暴露出了设备操作不便、设备成本较高、覆盖范围较小、数据传输稳定性差等缺陷，而基于北斗地基增强系统的农机自动驾驶系统能够有效地解决上述不足，具有传统方式所不能比拟的诸多优势。基于北斗地基增强系统的农机自动驾驶系统的优势如下： 1）设备操作简便。传统的单基站RTK 模式的农机自动驾驶系统，在每次作业时都需要在田边临时架设移动式基准站接收机和发射电台，以及其配套的电源、发射天线、电缆、三角架等设备，操作繁琐。而且，由于基准站接收机是临时架设的，不可能具有精确的坐标，因此每次作业时，农机在农田中行驶的第一条直线都必须由人工完成，通过插标杆的方式保证其笔直程度，操作非常繁琐，农户普遍存在改进这一技术的愿望。而使用基于北斗地基增强系统的农机自动驾驶系统，农户不需要架设任何基准站，只需要开机并输入所耕作地块的编号，装配在农机上的用户终端设备就能够自动登录系统，并接受地基增强系统提供的差分改正信息，完成高 室外部分 室内部分 观测墩 避雷针 GNSS 天线 GNSS 接收机 路由器 系统显示操作界面GNSS 参考站设备 标准机柜 上位机显示器 工控机 VPN 选配 电源（含电池组） 防电涌 开关 市电
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
北斗精准农业解决方案 一、精准农业现状 我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农业信息化，智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是农业发展的必然阶段，是新时期农业和农村发展的一项重要任务，是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化，对于促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设，通过信息技术改造传统农业、装备现代农业，通过信息服务实现小农户生产大市场的对接，已经成为农业发展的一项重要任务。 精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得更好经济效益和环境效益。 精准农业在我国还处于起始阶段，但精准农业的理念和技术投入应用，已经显示出很多优越性，可以省种、省工，提高水肥的利用率，增加经济收入，精准农业技术将在现代农业管理和技术上发挥重要的作用。用精准农业技术理论与原则改造传统农业，发展中国精准农业技术，是未来农业发展的重要趋势。 二、精准农业的体系结构 1．全球定位系统 精准农业广泛采用了全球定位系统用于信息获取和实施的准确定位。为了提高精度广泛采用了“差分校正全球卫星定位技术”。它的特点是定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的全球定位系统。 2．地理信息系统GIS 精准农业离不开GIS的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要。 3．遥感系统RS 遥感技术是精准农业田间信息获取的关键技术，为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。 4、作物生产管理专家决策系统 它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库；支持作物生产管理的数据资源的数据库；作物生产管理知识、经验的集合知识库；基于数据、模型、知识库的推理程序；人机交互界面程序等。 5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备。 6、自动农业机械驾驶技术。如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械；自动控制精密播种、施肥、喷药机械等等。 近几年来，美国、欧洲一些技术先进的农场在精细农业方面已经进入普及规模的实施阶段。有的农场将遥测传感器装置、北斗仪器、微型计算机以及化肥、杀虫剂等全都装在拖拉
北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端通用规 范（预） 2014.08.14 1 范围 本通用规范规定了北斗卫星导航系统位置报告/短报文型终端（简称为北斗通信终端）的技术要求（包括一般要求、功能要求、性能要求、环境适应性要求）、试验方法、检验规则、以及包装、运输和储存等要求。 本标准适用于北斗通信终端的研制、生产和使用，也是制定北斗通信终端产品标准、检验产品质量和产品应用选型的依据。 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 包装储运图示标志 ?GB 2312—1980 信息交换用汉字编码字符集基本集 ?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 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 15702—1995 电子海图技术规范
?GB 15842—1995 移动通信设备安全要求和试验方法 ?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 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 北斗卫星导航系统 BeiDou navigation satellite system 中国的全球卫星导航系统，简称北斗系统（BeiDou）。具有卫星无线电测定（RDSS）和卫星无线电导航（RNSS）两种业务，可以提供导航、定位、授时、位置报告和短报文服务。 3.1.2 北斗终端 BeiDou terminal 北斗系统各种用户应用终端的总称。北斗终端按照应用北斗卫星业务的不同服务模式，分为北斗RDSS终端和北斗RNSS终端两种类型；按其用途主要分为导航型终端、测量型终端、定时型终端和位置报告/短报文型终端。 3.1.3 北斗RDSS终端 BeiDou RDSS terminal 利用北斗RDSS业务，可以提供定位、导航、定时、位置报告和短报文通信全部或部分功能的终端。 3.1.4 指挥管理型终端 command and management terminal 利用北斗RDSS业务兼收下属用户的定位和通讯信息的多用户地址码，一般具有用户信息管理、通播、组播、单播、查询、调阅、指挥调度和管理功能的北斗通信终端。