北斗卫星定位导航系统综述byYXF

北斗卫星导航定位系统综述 摘要：本文对北斗导航定位系统系统的工作原理和发展蓝图进行了介绍， 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了其（北斗二代）具有的功能，并对该导航系统的特点进行了总结。在此基础上，最后本文对北斗卫星导航定位系统的应用现状做了介绍和分析。 1前言 北京时间2003年 5月25日凌晨零时34分，我国在西昌卫星发射中心用 “长征三号甲”运载火箭，成功地将第三颗北斗导航定位卫星送入太空，这标志着我国已自主建立了完善的第一代卫星导航定位系统，使我国成为继美国和俄罗斯之后第三个建成自主卫星导航系统的国家。为满足用户需求，中国第二代北斗卫星导航系统建设2007年开始进入了组网卫星密集发射阶段，将分步建设覆盖我国及周边地区、定位和授时精度相当于GPS的区域卫星导航系统，预计2020年左右可扩展为全球卫星导航系统。该系统可为国内公路交通、铁路运输、海上作业、气象、水利等领域的用户提供全天候、全天时的卫星导航和通信服务，将对我国国民经济和国防建设起到积极的推动作用。本文的目的是对北斗导航定位系统的技术和应用现状进行分析。 2正文 2.1北斗卫星导航定位系统发展蓝图 2007年2月3日，北斗一代第四颗卫星发射成功，不过此时，北斗一代已经改名为北斗导航试验系统，原来的北斗二代导航定位系统则被称为北斗卫星导航定位系统（以下提到的北斗卫星导航定位系统均指北斗二代），英文名为Compass Navigation Satellite System。第四颗北斗导航试验卫星不仅作为早期三颗卫星的备份，同时还将进行北斗卫星导航定位系统的相关试验。以北斗导航试验系统为基础，我国开始逐步实施北斗卫星导航系统的建设，首先满足中国及其周边地区的导航定位需求，并进行系统的组网和测试，逐步扩展为全球卫星导航定位系统【来自网络】。 总的来说，我国北斗卫星导航系统按照三步走的总体 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 分步实施： 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源的服务能力，即北斗一代导航定位系统，区域有源定位； 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，定位原理和GPS类似，但是保留了通信服务能力，它属于区域无源定位； 第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力，定位原理和GPS类似，但是保留了通信服务能力，它属于全球无源定位[1]。 北斗卫星导航系统发展线路图 2.2北斗卫星导航定位系统简介 北斗卫星导航定位系统是我国独立研制的新一代卫星导航系统，该系统已于2004年正式立项并开始建立。在体制上，它与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS和欧盟建设中的Galileo一样，同属于RNSS(Radio Navigation Satellite System：无线电导航卫星系统)，它不是北斗一代定位系统简单的延伸，它不再采用主动式双向定位的方式，而是采用单向测距三维导航[2]。 北斗卫星导航定位系统由地面段、空间段和用户段组成，采用CG3200坐标系，以北斗时为系统时间基准。其中，空间段由5颗静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜轨道卫星（IGSO）和27颗中轨道卫星（MEO）组成，27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。GEO、IGSO和MEO卫星上均配备RNSS载荷，每颗卫星均连续广播三个频点的RNSS导航信号（B1、B2、B3），每个导航信号均正交调制有普通测距码（I支路）和精密测距码（Q支路）。导航电文中除播发星历等导航参数外，还在GEO卫星播发广域差分等信息。用户设备通过接收、处理其中的一个、两个甚至三个导航信号来实现定位、测速和授时（PVT）功能。GEO卫星除RNSS载荷外，还配备有RDSS（Radio Determination Satellite Service：无线电定位卫星业务）载荷[3]。 因此，北斗导航定位系统集成了RNSS和RDSS技术，不但具有GPS等流行系统RNSS功能，提供位置、速度和授时服务，还具有通信及位置 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 服务功能[4]。 北斗二代卫星导航系统的基本工作原理是：空间段卫星接收地面控制系统上行注入的导航电文及参数,并连续向地面用户发播卫星导航信号,用户收到至少四颗卫星信号后, 进行伪距测量和定位解算,最后得到定位结果。同时, 为了保持地面控制系统各站之间的时间同步,以及地面站和卫星之间时间同步,通过控制站间和星地时间比对,完成地面站间和卫星与地面站间的时间同步。分布在国土内的监控站负责对可视范围内的卫星进行监测, 采集各类观测数据后将其发送至主控站,由主控站完成卫星轨道精密确定及其它导航参数的确定、广域差分信息和完好性信息处理, 形成上行注入的导航电文参数[5]。 到目前为止，北斗导航定位系统已经发射了7颗卫星。2012年将发射5颗。按照规划，当2011年4月第三颗倾斜同步轨道(IGSO)卫星发射后，北斗系统就已经可以形成区域导航定位能力。当2012年完成所有区域系统卫星发射后，我们的区域导航将更加稳固，可靠性稳健性将更强。卫星更多，自然可提供更快更准的服务。在2015年前，完成全球系统建设的在轨飞行技术试验工作，全面解决二期 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的关键技术。之后，2020年前，完成二期工程，建成与国外先进卫星导航系统技术服务相当的全球卫星导航系统。到时，北斗系统的空间段将由30多颗不同轨道类型的卫星组成[6]。 2.3功能分析 由于北斗卫星导航定位系统（北斗二代）正处在建设阶段，笔者没有查到有关其功能介绍的资料。但根据导航定位系统的星座分布以及工作原理我们不难得出，北斗卫星导航定位系统主要有以下的功能： 快速精确定位。系统可为服务区内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，到2012年可以实现对中国及其周边区域的无源定位，到2020年可以实现全球无源定位。北斗卫星导航定位系统建成后，空间段总共有35颗卫星，别现阶段运行的GPS导航系统还多11颗，有专家分析指出，北斗卫星导航定位系统的定位精度能达到厘米级。 报文通信。北斗一代系统的用户终端具有双向数字报文通信功能，注册用户利用连续传送方式可以传送多达120个汉字的信息。北斗导航定位系统集成了RNSS和RDSS技术，在实现无源定位的基础上保留了北斗一代的通信功能。因此，北斗卫星导航定位系统应具有通信和位置报告的功能，这不仅解决了“我在哪里？[6]”的为题，还为解决“你在哪里[6]？”的问题提供了条件。 精确授时。系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求，利用授时终端，完成与北斗导航定位系统之间的时间和频率同步，提供单向授时和精度更高的双向授时。 2.4特点介绍 通过以上的分析我们不难发现，北斗导航定位系统和GPS相比最大的特点就是它提供的通信和位置报告功能。独特的中心节点式定位处理和指挥型的用户机 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 。不仅能使用户知道自己的所处的位置，还可以告诉别人自己的位置所处地方，即可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”[6]；特别适用于需要导航与移动数据通信场所，如交通运输、调度指挥、搜索营救、地理信息实时查询等。 另外，北斗卫星导航定位系统是我国自主研发的定位系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用；特别适合集团用户大范围监控与管理。 2.5应用现状 北斗卫星导航定位系统（北斗一代）运营以来,在军民用领域上发挥了重要作用,迄今为止,已为用户提供定位服务超过亿次,通信服务超过千万条,在森林防火、水利防汛、交通运输等民用、军用领域产生了显著的社会效益。所研制的澜沧江上湄公河船舶调度管理系统、黑龙江大兴安岭森林防火信息系统和郑州铁路局铁路机车到站报点系统等北斗系统应用示范工程,已取得了明显的经济效益[6]。以下就这三个系统做简单介绍。 澜沧江上湄公河船舶调度管理系统。我国沿海和内河船舶运输长期以来安全和生产调度通信手段落后，北斗导航系统非常适合作为沿海内河船舶和渔船遇险安全通信保障的手段和运营调度指挥的工具。澜沧江上湄公河船舶调度管理系统于2002年12月正式建成开通，是交通部西部交通重点项目之一。该系统下属船舶在航行过程中可将自身位置实时报告给指挥调度中心，同时利用北斗导航系统短电文通信功能实施船舶作业指挥调度。该系统运行以来，很好地解决了江上航运船舶的调度、指挥和遇险救助问题，定位精度和通信的实时也完全满足用户应用需要。 黑龙江大兴安岭森林防火信息系统。在森林防火扑救指挥中，无论是林火发生时的扑救指挥还是日常管理中的巡查，都需要有精确的定位工具和有效的通信手段，保证森林防火 中心与森林防护人员保持密切的联系，并随时掌握一线人员的动态位置。2002年4月，基于北斗导航系统的黑龙江大兴安岭森林防火信息系统在全国森林防火工作现场会上进行了成功演示，该系统通过与北斗导航系统民用服务中心合作，综合运用地理信息技术、计算机通信技术和卫星导航定位技术，实时掌握防火车辆、飞机和人员所在位置和行进方向，第一时间了解火场情况并及时调配力量，在紧急情况下实施及时救助和协同作业，为林业防火工作信息采集自动化、决策科学化提供了可靠的技术手段。 郑州铁路局铁路机车到站报点系统。基于北斗导航系统的“铁路北斗卫星移动通讯平台”于2003年6月研制成功，并在郑州铁路局所属的 60台机车上投入使用。该系统基于高精度的北斗导航系统时间基准构建，不需要经过复杂的专用地面通讯网，可为高速运行机车（列车）和地面调度所之间提供双向数据通讯，从而保证了铁路运输调度的及时性和准确性。 但是由于种种原因，北斗卫星在更多应用领域中的用途还未被认知，卫星的资源还有大量的闲置，以卫星在轨寿命8年来计算，每天有100万元的折旧在白白消耗，以卫星设计容量为百万户来计算，目前在线的终端用户不足千分之一。这件事引起了卫星研制、管理、应用诸多部门的忧心和关注。中国宇航学会卫星应用工作委员会（筹）于2003年、2004年连续两年召开“北斗导航系统应用论坛”，对此进行了专题探讨。专家学者以及许多部门和企业都认为，北斗卫星是个应用领域非常广泛、使用非常安全的系统。但是，在推广应用中，它受到了种种制约，亟须国家和政府的支持，推进它的产业化进程。 3小结 到目前为止，北斗卫星导航定位系统只能实现区域定位，还不能实现全球定位，这极大地限制了它的应用范围。以航海领域为例，远洋船舶不可能使用北斗导航，对北斗的应用也仅限于内河航运，如前面提到的澜沧江上湄公河船舶调度管理系统。 但北斗卫星导航定位系统的应用前景是美好的，它有多方面的有点，尤其是它提供的通信和位置报告的功能是其他定位系统无法比拟的。利用这一功能，我们能获取被海盗劫持的船舶的位置，船公司的管理部门能提高对船舶的监管力度。将北斗系统和无线传感器网络技术相结合，我们还能实现贵重物品的保护及防盗，环境监测，智能交通管理，无人驾驶和物流查找等功能。 参考文献 [1] 中国第二代卫星导航系统专项管理办公室.北斗卫星导航系统发展计划[DB/OL].www.baidu.com. [2] 申光，田世伟，王华.GPS、北斗二代卫星导航定位系统性能仿真分析[C].南京：解放军理工大学通信工程学院，2010：215- 219.