北斗卫星系统的特点及轨道特性
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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。
1.北斗三号正式开通,星基服务能力显著提升北斗卫星导航系统(BDS,BeiDou Navigation Satellite System)是我国自主建设运行的全球卫星导航系统(GNSS),着眼于国家安全和经济社会发展需要,可以为用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,与美国的GPS 系统、俄罗斯的GLONASS 系统、欧盟的GALILEO 系统共同作为四大全球卫星导航系统。
2020 年6 月23 日,北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射圆满成功,30 日经过遥测数据判读,载荷设备均工作正常,有效载荷顺利开通。
7 月31 日,北斗三号卫星导航系统正式开通。
1.1.三步走战略坚实发展我国于上世纪80 年代提出建设卫星导航系统的设想,并结合我国在不同阶段技术、经济发展实际,设置了三步走战略。
北斗卫星导航系统经历了从无到有,从服务中国到服务亚太,再到全球组网的发展历程。
图1:北斗三步走战略第一步,从无到有第一步,建设北斗一号系统,实现卫星导航从无到有。
1994 年,北斗一号系统建设正式启动。
2000 年,发射2 颗地球静止轨道(GEO)卫星,北斗一号系统建成并投入使用。
2003 年,又发射了第3 颗地球静止轨道(GEO)卫星,进一步增强系统性能。
北斗一号系统的建成,迈出了探索性的第一步,初步满足了我国及周边区域的定位、导航、授时需求,实现了卫星导航系统从无到有的跨越,我国成为继美国、俄罗斯之后第三个拥有卫星导航系统的国家。
2013 年,北斗一号卫星完成任务退役。
图2:北斗三步走战略第二步,服务亚太第二步,建设北斗二号系统,从有源定位到无源定位,服务亚太。
2004 年,北斗二号系统建设启动。
北斗二号创新构建了中高轨混合星座架构,到2012 年,完成了14 颗卫星的发射组网。
这14 颗卫星中,有5 颗地球静止轨道(GEO)卫星、5 颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和4 颗中圆地球轨道(MEO)卫星。
2020届高三地理复习热点问题:我国北斗卫星导航系统的建设一、了解热点1.北斗卫星导航系统的特点一是北斗卫星导航系统空间段利用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨道卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。
二是北斗卫星导航系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
三是北斗卫星导航系统创新、整合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。
2.北斗卫星导航系统的基础产品北斗卫星导航芯片、模块、天线、板卡等基础产品,是北斗卫星导航系统应用的基础。
通过卫星导航专项的集智攻关,我国实现了卫星导航基础产品的自主可控,形成了完整的产业链,逐步应用到国民经济和社会发展的各个领域。
伴随着互联网、大数据、云计算、物联网等技术的发展,北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强,产生了显著的融合效益。
二、锁定热点[材料一]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箭,以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。
这两颗卫星属于中国地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第九、十颗组网卫星。
[材料二]北斗卫星导航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方位、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。
三、应用体验1.与GPS相比,我国的北斗卫星导航系统最大的优势是()A.可以为全球用户提供服务B.全天候、全天时、精度高C.独立运行,信息保密性强D.可以提供三维定位导航信息解析:选C北斗卫星导航系统是我国自主研发、独立运行的,不受其他系统和国家干扰,信息保密性强,有利于国家安全和经济社会稳定发展。
2.我国北斗卫星导航系统最不可能应用的领域是()A.气象预报B.救灾减灾C.水文监测D.电子信息处理解析:选D北斗卫星导航系统可以广泛应用于交通运输、水文监测、气象预报、救灾减灾等,电子信息处理是GIS的功能和作用。
北斗卫星导航系统及应用综述0引言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。
1 北斗卫星导航系统基本信息介绍中国在2003年完成了具有区域导航功能的北斗卫星导航试验系统,之后开始构建服务全球的北斗卫星导航系统,于2012年起向亚太大部分地区正式提供服务,并计划至2020年完成全球系统的构建。
北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起,是联合国卫星导航委员会已认定的供给商。
北斗卫星导航系统的定位原理“北斗一号”卫星导航系统的定位原理与GPS系统不同,GPS采用的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的三维定位数据,而“北斗一号”卫星导航定位系统则采用主动式双向测距二维导航, 由地面中心控制系统解算供用户使用的三维定位数据。
“北斗”卫星是中国“北斗”导航系统空间段组成部分,由两种基本形式的卫星组成,分别适应于GEO和MEO轨道。
“北斗”导航卫星由卫星平台和有效载荷两部分组成。
卫星平台由测控、数据管理、姿态与轨道控制、推进、热控、结构和供电等分系统组成。
有效载荷包括导航分系统、天线分系统。
GEO卫星还含有RDSS有效载荷。
因此,“北斗”卫星为提供导航、通信、授时一体化业务创造了条件。
“北斗”导航卫星分别在1559MH z~1610MH z、1200MH z~1300MH z两个频段各设计有两个粗码、两个精密测距码导航信号, 具有公开服务和授权服务两种服务模式[1]。
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。
完整版)北斗卫星导航系统常识简介北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,是继GPS和GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
它由空间段、地面段和用户段三部分组成,可以在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务和短报文通信能力。
目前,北斗卫星导航系统已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度达到10米,测速精度为0.2米/秒,授时精度为10纳秒。
北斗卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,其中静止轨道卫星主要用于通讯、气象等方面。
目前,北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。
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,产生了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。
北斗卫星导航系统的应用前景广阔,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。
卫星定位原理是北斗卫星导航系统的核心,它的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。
卫星定位技术利用卫星精确位置和导航信息,通过测量卫星信号的到达时间差来确定接收机的位置。
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)。
为了提高精度,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。
接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,按卫星的星座分布分成若干组,通过算法挑选出误差最小的一组用作定位。
卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差称为伪距,通过测量伪距来确定用户的三维位置和接收机时钟偏差。
每颗卫星上的计算机和导航信息发生器非常精确地了解其轨道位置和系统时间,而全球监测站网保持连续跟踪,确保卫星位置的精确性。
北斗卫星导航系统百科名片北斗卫星导航系统示意图北斗卫星导航系统是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。
北斗卫星导航系统致力于向全球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、渐进性这4项原则。
目录[隐藏]简介目标历程导航卫星工作原理建设原则与GPS系统比较服务介绍简介目标历程导航卫星工作原理建设原则与GPS系统比较服务介绍[编辑本段]简介北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是北斗卫星导航系统示意图中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。
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、欧洲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四颗北斗导航卫星,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。
[编辑本段]目标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示意图北斗卫星导航系统,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。
目前全世界有4套卫星导航系统:中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”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经济效益。
中国作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。
2000年以来,中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。
北斗导航系统的卫星布局与星座组成北斗导航系统作为中国自主研发的卫星导航系统,已经取得了长足的发展,并在全球范围内得到了广泛的应用。
在北斗导航系统的运行中,卫星布局与星座组成是至关重要的因素。
本文将从北斗导航系统的卫星布局和星座组成两个方面进行详细的探讨。
一、卫星布局北斗导航系统的卫星布局是指在空间中如何分布和安排卫星,以实现全球卫星导航覆盖的目标。
北斗导航系统采用了三轨三地星座布局,具体包括了地球同步轨道卫星、中圆轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星。
1. 地球同步轨道卫星地球同步轨道卫星又称为地球静止轨道卫星,其位置相对于地球是固定不动的。
北斗导航系统采用了5颗地球同步轨道卫星,它们分别位于东经80度、110.5度、140度、160度和西经160度的位置上。
这些卫星的任务是提供区域增强覆盖,主要用于保障北斗系统在中国国内的导航服务。
2. 中圆轨道卫星中圆轨道卫星是北斗导航系统的核心卫星组成部分,它们主要用于提供全球覆盖的导航服务。
北斗导航系统总共部署了27颗中圆轨道卫星,分布在三个不同的轨道平面上,每个轨道平面上有9颗卫星。
这种布局方式可以保证在任何时刻至少有4颗卫星可见,从而能够提供准确可靠的定位和导航服务。
3. 倾斜地球同步轨道卫星倾斜地球同步轨道卫星又称为倾斜静止轨道卫星,其位置相对于地球是倾斜的。
北斗导航系统部署了3颗倾斜地球同步轨道卫星,它们分别位于北斗系统的西北、西南和东南方向,主要用于提供北纬55度以北区域的导航覆盖。
二、星座组成北斗导航系统的星座组成是指这些卫星集合在一起形成的一组星座。
北斗导航系统采用了全球组合导航卫星系统(GNSS)的星座组成方式,即由地球同步轨道卫星、中圆轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星共同组成。
在北斗导航系统中,中圆轨道卫星是主要的星座组成部分,由27颗卫星组成。
地球同步轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星则作为辅助星座存在。
这种星座组成方式可以最大程度地保证全球覆盖和导航精度。
北斗卫星系统的技术与应用北斗卫星系统是中国自主研制的卫星导航系统,它由卫星、地面控制系统和用户终端三部分组成。
北斗卫星系统的主要功能是提供全球定位、导航、授时和短报文服务。
该系统已经在车辆、船舶、航空、军事、灾害救援等领域得到了广泛应用。
一、北斗卫星系统的技术1.卫星技术:北斗卫星系统采用了静止轨道、倾斜地球同步轨道和中圆轨道三种轨道类型,共有55颗卫星。
卫星采用频分多址、时分多址和码分多址等技术,实现卫星与地面站之间的通信,保证了系统的稳定和高效。
2.地面控制技术:北斗卫星系统的地面控制系统是指由中心站、测控站、注入站、数据处理中心等设施组成的系统。
地面控制系统主要负责卫星的控制、监测、数据处理和信息发布等任务。
采用先进的自主研发的卫星地面控制联合系统,实现了自主控制、自主计算和自主决策。
3.用户终端技术:北斗卫星系统的用户终端是指接收北斗卫星信号并进行相应处理的设备。
用户终端有手持式、车载式、船载式、机载式等不同类型,主要用于导航、授时和短信通讯等领域。
用户终端采用了低功耗、高精度、高灵敏度的接收芯片,可以在复杂地形和城市峡谷等环境下定位和导航。
二、北斗卫星系统的应用1.车辆领域:北斗卫星系统在车辆领域的应用主要体现在智能交通领域,包括车辆导航、车辆监控、道路交通信息发布等方面。
在交通拥堵、迷路等场景下,北斗卫星系统可以提供精确的导航和定位服务,可以有效提高出行效率和安全性。
2.船舶领域:北斗卫星系统在船舶领域的应用主要体现在船舶导航、港口监控和海上救援等方面。
北斗卫星系统可以提供全球导航覆盖,可以为海上船舶提供准确的位置信息,并支持海上应急救援。
3.航空领域:北斗卫星系统在航空领域的应用主要体现在航行和通信方面。
北斗卫星系统可以为航空器提供精确的位置服务和导航服务,并可以实现空中通信和数据传输。
4.军事领域:北斗卫星系统在军事领域的应用主要包括导航、通信和情报。
北斗卫星系统可以为军队提供精确的位置服务和导航服务,可以实现部队间的通信和情报传递,同时也可以为后勤保障提供支持。
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。
北斗卫星导航系统常识说明介绍北斗卫星导航系统由北斗导航卫星、地球上的控制中心及用户终端三部分组成。
北斗导航卫星是北斗系统的核心,它们在中低轨道上运行,通过信标和数据中继的方式为全球用户提供导航信息。
目前,北斗卫星导航系统已经部署了30颗导航卫星,其中包括3颗地球同步轨道卫星和27颗倾斜轨道卫星。
1.全球覆盖:北斗系统可以为全球范围内的用户提供服务,不仅可以满足中国国内的需求,还可以在全球范围内提供导航和定位服务。
2.多系统兼容:北斗系统与GPS、伽利略和格洛纳斯等其他卫星导航系统可以实现互操作,用户可以同时接收这些系统的信号,提高导航定位的精度和可靠性。
3.高精度定位:北斗卫星导航系统使用差分GPS技术和多普勒算法等先进技术,可以实现亚米级的高精度定位,满足各种应用需求。
4.兼容多种用户终端:北斗系统可以与各种用户终端设备配合使用,包括车载导航仪、智能手机、无人机等,提供多样化的导航和定位服务。
1.交通运输:北斗系统可以用于车辆导航、交通管理和调度,提高交通运输的效率和安全性。
2.海洋渔业:北斗系统可以提供船舶定位和导航服务,帮助渔民规划航线、提高渔业资源的利用率。
3.农业与林业:北斗系统可以用于农作物生长监测、粮食储存管理和林业资源调查等,提高农业和林业的科学化和智能化水平。
4.灾害应急:北斗系统可以用于灾害预警和应急救援,为灾区人员提供定位和求救服务,提高应急救援的效率和精确度。
5.公共安全:北斗系统可以用于安防领域,如监控、巡逻和警用车辆定位等,保障社会治安和公众安全。
总之,北斗卫星导航系统是中国自主研发和运营的一套全球卫星导航系统,可以为全球用户提供导航和定位服务。
它具有全球覆盖、高精度定位和多系统兼容等特点,在交通运输、海洋渔业、农林业、灾害应急和公共安全等领域有广泛应用。
在未来,随着北斗系统的不断完善和发展,它将发挥更重要的作用,并为全球经济社会发展做出更大的贡献。
北斗一代卫星导航系统1、覆盖范围: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°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。
4、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。
5、用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。
因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。
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。
6、生存能力:和所有导航定位卫星系统一样,"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很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。
地球同步轨道(geosynchronous orbit)又称24小时轨道,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期(23小时56分4秒),且方向亦与之一致,卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。
地球同步轨道是倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道,因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空,相对于地球表面是静止的。
这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米。
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。
倾斜地球同步轨道卫星它的运行路线叫做运转轨道,运转轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。
根据倾角的不同,可将同步轨道分为静止轨道、倾斜轨道和极地轨道。
卫星定位有2种模式,有源和无源。
有无源是对导航系统来说的,不是指被导航设备。
一般来说,有源导航需要导航系统发射信号给导航设备,交互通信后,提供导航;无源则是被动接受被导航设备发射的信号,从而定位和导航,它不需要发射信号,从而更保密和安全。
3.1 定位原理的比较
北斗导航系统是主动式双向测距二维导航,由地面中心站解算出位置后再通过卫星转发给用户,用户接收并显示接收到的信息。
GPS是被动式单向测距三维导航,只需要接收4个卫星的位置信息,由用户设备独立解算自己三维定位数据。
3.2 星体轨道的比较
北斗导航系统是在赤道面上设置两颗地球同步卫星,卫星的赤道角距为60。
GPS 系统共有24颗卫星,分布在六个轨道面上,轨道倾角55度,轨道面赤道角距为60。
,其高度约为20000km,属于中轨道卫星,绕地球一周约1 lh58min。
3.3 覆盖范围的比较
北斗导航系统是区域性卫星导航系统。
而GPS是全球导航定位系统,在全球的任何一点,只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标。
3.4 系统容量的比较
北斗导航系统由于是主动双向测距系统,用户设备不仅要通过地球同步卫星向地面中心站发射申请信号,而且还要接收地面中心站返回的信号,因此,系统的用户容量取决于卫星的可用频带宽度、信号的调制和编码方式以及地面中心站的运算速度,它的用户容量是有限的。
GPS是单向测距系统,用户设备只要能接收从导航卫星发出的导航电文就可进行测距定位,
因此GPS的用户容量是无限的。
3.5定位精度的比较
北斗导航系统三维定位精度约几十米,系统的水平定位精度取决于用户高度信息的精度,如果用户的高度信息精度低,误差则可以达到几百米。
另外,由于卫星的几何分布的关系,赤道区域的精度较低,而极高纬度区因不能有效覆盖而无法使用。
GPS三维定位精度民用码在取消选择可用性SA后约为15m。
3.6 通信能力的比较
北斗导航系统同时具备定位与双向通信能力,可以独立完成移动目标的定位与调度功能。
GPS系统本身不具备通信能力,需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。