北斗卫星导航系统BDS定位原理及其应用

1、1会计学北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统BDS定位原理及其应定位原理及其应用用牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享美国 GPS欧盟GALILEO俄罗斯 GLONASS中国北斗BDS牛牛文库文档分享各有特色： 美国GPS最早投入实用，系统精度最高 俄罗斯格洛纳斯号称抗干扰能力最强 欧洲伽利略号称系统最精密 北斗是唯一可以发短信聊天的牛牛文库文档分享日本： 基于多功能卫星的星基增强系统（MSAS）是由日本气象局和日本交通部组织实施的基于2颗多功能卫星（MTSAT）的GPS星基增强系统，类似于美国的广域差分增强系统（WASS）。该系统从1996年开始实施，主要目的是为日本飞行区的飞机提供

2、全程通信和导航服务。系统覆盖范围为日本所有飞行服务区，也可为亚太地区的机动用户播发气象数据信息。印度： GAGAN系统由印度空间局（ISRO）和印度机场管理局（AAI）联合组织开发。用于广播导航信息，并可与GPS进行兼容和互操作。空间信号覆盖整个印度大陆，能为用户提供GPS信息和差分改正信息，用于改善印度机场和航空应用的GPS定位精度和可靠性，也属于GPS星基增强系统。牛牛文库文档分享第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源服务能力（1号）；第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域无源服务能力（2号）；第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全

3、球无源服务能力（3号）。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享北斗二号 23星北斗三号 4星中地球轨道（Medium Earth Orbit，MEO）卫星、地球同步轨道（Geostationay Orbit，GEO）卫星倾斜地球同步轨道（Inclind Geosynchronous Orbit，IGSO）卫星GEO和IGSO卫星在亚太地区可视时间长，能有效增加观测卫星数牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享北斗卫星 北斗卫星用户位置中心控制系统标校站标校站标校站标校站工作原理牛牛文库文档分享系统组成牛牛文库文档分享北斗卫星 北斗卫星用户位置中心控制系统标校站标校站标校站标校

4、站工作原理牛牛文库文档分享工作原理第一步，由地面中心站向位于同步轨道的两颗卫星发射测距信号，卫星分别接到信号后进行放大，然后向服务区转播；第二步，位于服务区的用户机在接收到卫星转发的测距信号后，立即发出应答信号，经过卫星中转，传送到中心站；第三步，中心站在接收到经卫星中转的应答信号后，根据信号的时间延迟，计算出测距信号经过中心站卫星用户机卫星中心站的传递时间，并由此得出中心站卫星用户机的距离，由于中心站卫星的距离已知，由此可得用户机与卫星的距离；第四步，根据用上述方法得到的用户机与两颗卫星的距离数据，在中心站储存的数字地图上进行搜索，寻找符合距离条件的点，该点坐标即是所求的坐标；第五步，中心站

5、将计算出来的坐标数据经过卫星发送往用户机，用户机再经过卫星向中心站发送一个回执，结束一次定位作业。牛牛文库文档分享定位原理“双星定位”：以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫星至用户终端的距离为半径，形成2个球面，用户终端将位于这2个球面交线的圆弧上。地面中心站配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位置。牛牛文库文档分享覆盖范围牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享定位原理牛牛文库文档分享星座GEO 卫星MEO 卫星u空间段5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星24中地球

6、轨道（Medium Earth Orbit，MEO）卫星、地球同步轨道（Geostationay Orbit，GEO）卫星倾斜地球同步轨道（Inclind Geosynchronous Orbit，IGSO）卫星GEO和IGSO卫星在亚太地区可视时间长，能有效增加观测卫星数25u地面段2627北斗系统的用户终端u用户段28北斗北斗二二号号：系统组成系统组成u用户段29 用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。 北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。北斗北斗二二号号：系统组成系统组成北斗二号：

7、信号特征u频段 B1: 1559.0521591.788MHz B2: 1166.221217.37MHz B3: 1250.6181286.423MHz30截至截至星座星座信号（实际发射）信号（实际发射）2012年年5GEO+5IGSO+4MEO（区域服务区域服务）主要是北斗系统第二阶段信号主要是北斗系统第二阶段信号2020年年5GEO+3IGSO+27MEO（全球服务全球服务）主要是北斗系统第三阶段信号主要是北斗系统第三阶段信号u北斗系统第二阶段信号31信号信号中心频点中心频点(MHz)码速率码速率(cps)带宽带宽(MHz)调制方式调制方式服务类型服务类型B1(I)1561.0982.0

8、464.092QPSK开放开放B1(Q)2.046授权授权B2(I)1207.142.04624QPSK开放开放B2(Q)10.23授权授权B31268.5210.2324QPSK授权授权北斗二号：信号特征32u北斗系统第三阶段信号信号信号中心频点中心频点(MHz)码速率码速率(cps)数据数据/符号速率符号速率 (bps/sps) 调制方式调制方式服务类型服务类型B1-CD1575.421.02350/100MBOC(6,1,1/11) 开放开放B1-CPNoB1-A2.04650/100BOC（14，2）授权授权NoB2aD1191.79510.2325/50AltBOC(15,10 )开

9、放开放B2aPNoB2bD50/100B2bPNoB31268.5210.23500bpsQPSK(10) 授权授权B3-AD2.557550/100BOC(15,2.5) 授权授权B3-APNo北斗二号：信号特征时间系统33u北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。uBDT与GPS时（1980年1月6日UTC0）时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。坐标系统34服务和性能u两种全球服务 u开放服务：免费、

10、开放 定位精度: 10 m 授时精度: 20 ns 测速精度: 0.2 m/su授权服务: 确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。35服务和性能u两种区域服务u广域差分服务 定位精度: 1 mu短报文通信服务36覆盖范围牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享覆盖范围牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享通过卫星间的位置相互定位，假如某一些卫星的位置定的比较准确了，就把它们的位置也作为观测点，联合其他地面观测点去定位其他的卫星。这样一来，卫星的位置精度就能够得到大幅提高。牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享个人位置服务牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享道路交通管理牛牛文库文档分享铁路智能交通 牛牛

11、文库文档分享海运和水运 牛牛文库文档分享航空运输牛牛文库文档分享特殊货物运输监管牛牛文库文档分享应急救援牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享精密授时牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享精细农业牛牛文库文档分享部分资料来自北斗官网和知乎大神，特此感谢！牛牛文库文档分享北斗二号 23星北斗三号 4星中地球轨道（Medium Earth Orbit，MEO）卫星、地球同步轨道（Geostationay Orbit，GEO）卫星倾斜地球同步轨道（Inclind Geosynchronous Orbit，IGSO）卫星GEO和IGSO卫星在亚太地区可视时间长，能有效增加观测卫星数牛牛文库文档分享牛牛文库文档分享覆盖范围牛牛文库文档分享时间系统60u北斗时（BDT）溯源到协调世界