北斗卫星导航系统介绍

1、北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统全球卫星导航系统全球卫星导航系统 北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统简介北斗卫星导航系统是中国自行研制的全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（球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全），是继美全球定位系统（球定位系统（GPS）、俄（）、俄（GLONASS）和）和欧盟（欧盟（GALILEO）之后）之后第四个第四个成熟的卫星导成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内成，可在全球范围内全天候全天候、全天时全天时为各类为各类用户提供高精度、高可靠用户提供高精度、高可靠定位定位、导航导

2、航、授时授时服务，并具服务，并具短报文通信短报文通信能力。能力。 卫星导航系统是重要的空间卫星导航系统是重要的空间信息基础设施，中国高度重视卫信息基础设施，中国高度重视卫星导航系统的建设。星导航系统的建设。为什么我国高度重视导航系统的建为什么我国高度重视导航系统的建设？设？北斗卫星导航系统三步走战略北斗卫星导航系统三步走战略：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；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。截至目前，我国截至目前，我国“北斗北斗”卫星导航系统建设

3、的卫星导航系统建设的“三三步走步走”规划已成功实现第规划已成功实现第一、二步。一、二步。2000年，北斗导航试验系统建年，北斗导航试验系统建成，使我国成为继美、俄之后的世成，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界上第三个拥有自主卫星导航系统的的国家国家。P.S：“北斗北斗”卫星导航试验系统（也称卫星导航试验系统（也称“双双星定位导航系统星定位导航系统”），工程代号：），工程代号：“北斗一北斗一号号”2000年以来，中国成功发射了年以来，中国成功发射了4颗颗“北北斗导航斗导航试验试验卫星卫星”，建成，建成“北斗一号北斗一号”。这。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定个系统

4、具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和位、授时、报文和GPS广域差分功能，并在广域差分功能，并在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域发挥重要作森林防火和国家安全等诸多领域发挥重要作用。用。2012年年12月月27日，北斗系统空间信号接日，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、授时正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。服务。有源定位：需要终端设备发射无线电波，才有源定位：需要终端设备发射无线电波，才能接受信号完成定位。能

5、接受信号完成定位。无源定位：不需要终端设备发射无线电波就无源定位：不需要终端设备发射无线电波就可以完成定位。可以完成定位。有源定位需要发射无线电波，容易被侦察到，有源定位需要发射无线电波，容易被侦察到，中国的中国的“北斗二代北斗二代”导航系统正在向全球无导航系统正在向全球无源发展。源发展。中国正在建设的北斗卫星导航系统中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由空间段由5颗颗静止轨道卫星和静止轨道卫星和30颗颗非静非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即即开放服务开放服务和和授权服务授权服务（北斗二代）。（北斗二代）。开放服务开放服务是在服务区免费提供定位、是在服务

6、区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为测速和授时服务，定位精度为10米米，授，授时精度为时精度为50纳秒纳秒，测速精度，测速精度02米米/秒秒。授权服务授权服务是向授权用户提供更安全是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。统完好性信息。 四大功能四大功能短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送文通信功能，用户可以一次传送40-6040-60个汉字个汉字的短报文信息。的短报文信息。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。定位

7、精度：水平精度100米，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统容纳的最大用户数：540000户/小时。军用功能“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似，如：飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航；弹道导弹机动发射车、自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位，以缩短反应时间；人员搜救、水上排雷定位等。 民用功能 1.个人位置服务 2.气象应用 3.道路交通管理 4.铁路智能交通 5.海运和水运 6.航空运输 7.应急救援 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2

8、020年左右覆盖全球 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。由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，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）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第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。面临的挑战面临的挑战一、部署进度的比拼。四大全球系统部署的时间进度是个重大考验，捷足先登是成功的第一步。GPS在这方面遥遥领先，GLONASS正在恢复建设中，Galileo遭遇资金困境，北斗系统若要抢占市场，在系统部署方面面临挑战。 二、卫星性能的竞争。导航卫星设计和研制水平决定着系统的性能，目前北斗卫星设计已经达到国外导航卫星水平，在未来发展中要不断自主创新，争取在国际导航