北斗卫星导航系统介绍 PPT

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北斗导航系统知识讲座PPT课件

北斗导航系统知识讲座PPT课件
29
第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系 统在体制上的差别主要是:第二代用户机可免 发上行信号,不再依靠中心站电子高程图处理 或由用户提供高程信表息,而是直接接收卫星 单程测距信号自己定位,系统的用户容量不受 限制,并可提高用户位置隐蔽性。
30
2019/10/25
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其代价是:测距精度要由星载高稳定度的 原子钟来保证,所有用户机使用稳定度 较低的石英钟,其时钟误差作为未知数 和用户的三维未知位置参数一起由4个 以上的卫星测距方程来求解。这就要求 用户在每一时刻至少可见4颗以上几何 位置合适的卫星进行测距,从而使得星 座所需卫星数量大大增多,系统投资将 显著增加。
双星定位用户提出申请服务项目并发送入站信号经两颗卫星转发到地面中心接到此信号后解调出用户发送的信息测量出用户至两颗卫星的距离对定位申请计算用户的地理坐标由于h颗卫星的位置是已知的分别为两球的球心另一球面是基本参数已确定的地球参考椭球面3球交会点为测量的用户位置
• (一)
<北斗卫星导航> 知识讲座
1
四大导航系统之一
35
• 北斗系统四大功能
• 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120个汉字的短 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。
• 定位精度:水平精度100米(1σ),设立标校站 之后为20米(类似差分状态)。工作频率: 2491.75MHz。
5
GPS功用
• 由于GPS技术所具有的全天候、高精度 和自动测量的特点,作为先进的测量手 段和新的生产力,已经融入了国民经济 建设、国防建设和社会发展的各个应用 领域。
6
GPS功用

《北斗导航系统应用》课件

《北斗导航系统应用》课件
短报文通信
北斗系统具有短报文通信功能 ,用户可以通过卫星信号发送 短报文,这在某些特殊情况下
非常实用。
不足之处
建设时间短
北斗系统相对于其他成熟的卫星导航 系统,建设时间相对较短,部分地区 的服务性能还有待提升。
芯片成本高
目前北斗系统的芯片成本相对较高, 影响了其在某些领域的应用推广。
终端设备兼容性差
北斗导航系统的优势与不 足
优势分析
自主可控
北斗系统是我国自主研发的卫 星导航系统,具有完全自主可 控的优势,摆脱了对国外导航
系统的依赖。
全球覆盖
北斗系统具备全球覆盖的能力 ,可以为用户提供全球范围内 的定位、导航和授时服务。
高精度定位
北斗系统的高精度定位技术可 以满足各种应用场景的需求, 如智能交通、测量等领域。
02北斗导航系统的工作原理定位原理1 2 3
卫星轨道
北斗导航系统由多颗卫星组成,每颗卫星沿着预 定轨道运行,通过接收多颗卫星的信号来计算接 收机的位置。
信号接收
地面接收机通过接收卫星信号,利用时间差、角 度差等参数计算出接收机的三维位置和时间信息 。
定位精度
北斗导航系统的定位精度在平面位置精度为10米 左右,高程精度为20米左右,时间同步精度为 0.2纳秒左右。
通流。
02
03
车辆定位与调度,提高运输 效率。
04
05
辅助驾驶和自动驾驶,降低 事故风险。
农业领域应用
总结词:促进农业现代化 和提高生产效益
详细描述
精准播种、施肥和灌溉, 节约资源。
实时监测作物生长状况, 提高产量。
公共安全领域应用
总结词:提升公共安全管理 和应急响应能力
04

北斗卫星导航系统PPT课件

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1176.45MHz
E5a-I BPSK(10)
1176.45MHz
伽利略
1237.83 MHz
P-Code BPSK(10)
L20 =1246 MHz
16.78 MHz -7-6 -5-4 …
… 5 6 78
P-Code BPSK(5.11)
C/A-Code BPSK(0.511)
L20 =1246 MHz
分完好性服务
(一)中国特色的北斗
3、组织实施:充分发挥新形势下的举国体 制作用
发挥中国特色社会主义的制度优势 发挥市场在资源配置中的基础性作用
三、世界卫星导航愿景中的北斗
(一)中国特色的北斗 (二)服务国家的北斗 (三)走向世界的北斗
2019/12/31
44
(二)服务国家的北斗
卫星导航应用,只有想不到的,没有做不 到的。未来,北斗将为我国提供统一的时空基 准服务,在我国国家安全和国民经济社会各领 域得到广泛应用,保障国家经济社会安全,转 变国民经济发展方式,成为战略性新兴产业, 促进信息化建设的跨跃式发展。
B3Q: BPSK(10)
P-Code BPSK(5.11)
L10 =1602 MHz
18.66 MHz -7-6 -5-4 …
… 5 6 78
M-Code BOC(10,5)
1575.42MHz
1592.95 MHz
C/A-Code BPSK(0.511)
P-Code BPSK(10)
L1C-I BOC(1,1)
2019/12/31
50
(三)面向世界的北斗
1、作为全球卫星导航系统核心供应商之一,将致力 于推动全球卫星导航系统建设和产业发展。

《北斗卫星导航》PPT课件

《北斗卫星导航》PPT课件
北斗卫星导航产品 市场需求及发展研究报告
1
国智恒集团
目录
第一章 产品简介 第二章 市场需求分析
一、市场环境分析 1、国家政策 2、行业现状 3、竞争对手分析 4、自我剖析
二、用户需求分析
第三章 发展趋势研究 第四章 结束语
2 国智恒集团
北斗卫星导航产品简介
• 定义:北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、独 立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗斯格罗纳斯、 欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。 • 功能:在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精 度、高可靠的定位、导航、授时服务,并兼具短报文通信能 力。 • 建设目标:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可 靠覆盖全球的导航系统。
4 国智恒集团
市场需求分析
3、竞争对手分析
全球四大卫星导航系统比较
历史渊源
覆盖范围 卫星数量
定位精度 用户容量 用途范围
美国GPS
70年代美国军 方开发,1994 年建设完毕 全球
24颗工作,另4 颗备用
10米
无限多
军主民辅
俄罗斯Glonass
1995年投入使用,与 GPS系统原理、功能 相似 全球
产品劣势:用户采取自动式定位;用户数目有限;定位数
据及时性差;保存能力不强,体系的抗干扰性较差;定位依
靠数字舆图等。
综上,我国北斗卫星导航系统在市场竞争中仍存在一定
阻力,在今后的研发提升过程中,应加大降成本力度,规范
市场竞争秩序。
7 国智恒集团
市场需求分析
• 用户需求分析 1)对北斗的观望态度是繁荣中国卫星导航市场的最大障碍。 2)国内市场需求日益迫切:
24颗
单点定位水平16米, 垂直25米 无限多

北斗导航技术PPT课件

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北斗系统致力于向全球用户提供高质量的定 位、导航、授时服务,并能向有更高要求的授权 用户提供进一步服务,军用与民用目的兼具。
北斗卫星导航系统简介
• 应用
北斗卫星导航系统简介
• 发展历程
➢ 试验系统(北斗一代):1983年陈芳允院士提出,1994年开始研制, 2003年完成组建
➢ 伽利略系统合作计划 ➢ 正式系统(北斗二代):2004年-2020年
பைடு நூலகம்
北斗一代
• 主要参数
➢ 服务区:我国及周边地区 ➢ 定位精度:水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差
分状态)。 ➢ 定位时间:几秒钟 ➢ 授时精度:单向100ns,双向20ns ➢ 通信能力:双向短报文通信120个汉字
北斗一代
• 优点 ➢ 成本低 ➢ 定位快 ➢ 双向通信与授时 ➢ 位置报告
。 标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户
北斗一代
• 定位原理(双星定位法)
• 中心控制系统测出两个时间延迟:即从中心控制系统发出询问信号, 经某一颗卫星转发到达用户,用户发出定位响应信号,经同一颗卫星 转发回中心控制系统的延迟;和从中心控制发出询问信号,经上述同 一卫星到达用户,用户发出响应信号,经另一颗卫星转发回中心控制 系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的,因此 由上面两个延迟量可以算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,又可知道用户处于某一与地球基准椭球 面平行的椭球面上。即可以推算出用户位置。
1561.098MHz。
北斗二代

北斗卫星导航课件

北斗卫星导航课件
上海卫星导航定位产业技术创新战略联盟
行业(领 域)应用 市场
大众(个 人)应用 市场
关键及核心市场
国土资源 测绘与建筑工程 石 油物探 水陆空交通运输 灾害 预防 气象、铁路、电信 水利、 电力 城市建设、景区 农林牧 渔 ………………………
最大市场
私家车辆应用 移动终端应用 互联网应用 个人位置服务(LBS)应用 旅游休闲运动应用 游戏娱乐应用
北斗系统各个细分行业市场规模预测 (亿元)
北斗导航行业应用市场现状
1、交通运输:
两客一危(30余万辆) 2014年交通运输部、公安部、安监总局(2年内数百万台)
2、海洋渔业:
要为90%以上渔船配备必要的安全通信、避碰设备,各地政府提供70%~90%的补贴采 购北斗接收机,系统平台运营费用由地方各级政府承担。(入网用户3万余个 伴随手机用 户10万余个)
要求元器件全部国产化,实现自主可控。
“北斗二号”卫星将在2016年转换民用信号,频点和调 制方式现代化的GPS民用信号(L1C)和伽利略L1开放服 务信号。
卫星上播发区域增强信号,从而使在不改变原有北斗 接收机的基础上,使得地面的接收装备实现米级高精度定 位。
北斗全球导航卫星系统---RDSS系统
截至2013年底,我国北斗终端社会持有量已超过130万套。现阶 段我国涉足卫星导航与位置服务产业的企事业单位数量超过 11000家,从业人员数量接近33万人。
——数据来源于:中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书(2013年度)
北斗导航行业应用市场现状
预估军用市场容量过百亿。
北斗导航行业应用市场现状
每个载波信号均有正交调制的普通测距码(I 支路)和精密测距码(Q支路)。
卫星以不同地址码区分(CDMA)。

《北斗导航技术》课件

《北斗导航技术》课件

导言
1 什么是北斗导航技术
北斗导航技术是中国自主研发的卫星导航系统,提供全球定位、导航和时间服务。
2 发展历程
北斗导航技术自1994年启动发展以来,在技术和应用方面取得了显著成就。
北斗导航系统
概述 卫星种类和技术参数 组成部分 服务性能
北斗导航系统是由一系列卫星通过空中、地面和 用户终端设备组成的全球导航网络。
参考文献
• XXX, XXX. 北斗导航技术原理与应用[M]. 科学出版社, 2020. • XXX, XXX. 北斗导航系统概论[M]. 人民邮电出版社, 2018. • XXX, XXX. 北斗导航技术与应用教程[M]. 高等教育出版社, 2016.
2 技术升级
北斗导航技术将不断升级,提高定位精度和可用性,满足不同应用场景的需求。
3 应用拓展
北斗导航技术将在智能交通、物流管理、精准农业等领域得到更广泛的应用。
结论
北斗导航技术的未来前景
随着技术的不断发展,北斗导航技术在国内外的 应用前景十分广阔。
北斗导航技术的应用前景
北斗导航技术将持续应用于多个领域,推动社会 经济的发展和进步。
《北斗导航技术》PPT课件
# 北斗导航技术 ## 一、导言 - 什么是北斗导航技术 - 北斗导航技术的发展历程 ## 二、北斗导航系统 - 北斗导航系统的概述 - 北斗卫星的种类和技术参数 - 北斗导航系统的组成部分 - 北斗导航系统的服务性能 ## 三、北斗导航应用场景 - 农业 - 海洋 - 航空 - 交通运输 - 公共安全 ## 四、北斗导航技术的发展趋势
北斗导航系统包括地球同步轨道卫星和倾斜地球 同步轨道卫星,具有高精度和广覆盖性能。
北斗导航系统由空中卫星、地面控制系统和用户 终端设备等组成。

北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用ppt课件

北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用ppt课件
.
北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
.
系统组成
北斗一号
空间段:由3颗地球静止轨道卫星组成,两颗工作 卫星定位于东经80°和140°赤道上空,另有一颗 位于东经110.5°的备份卫星,可在某工作卫星失 效时予以接替。
地面段:由中心控制系统和标校系统组成。中心 控制系统主要用于卫星轨道的确定、电离层校正 、用户位置确定、用户短报文信息交换等。标校 系统可提供距离观测量和校正参数。
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通 卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如
,在铁路运输领域,通过安装卫星导航终端设备,可极 大缩短列车行驶间隔时间,降低运输成本,有效提高运 输效率。未来,北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精 度的定位、测速、授时服务,促进铁路交通的现代化, 实现传统调度向智能. 交通管理的转型。
BDT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。
33
坐标系统
北斗系统采用中国2000大地坐标系统(CGS2000)。 CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个
厘米,对于大多数应用来说,可以不考虑CGS2000 和 ITRF 的坐标转换。
北斗三代使用了抗干扰技术,保护信号不被敌方干扰,避免 战时抓瞎。这方面的工作由国防科大王飞雪老师团队完成, 已经是世界领先水平,北斗三代的抗干扰性高于GPS。
.
北斗三号
北斗三号卫星具有怎么特色呢?根据北斗卫星导航系统副总 设计师杨元喜院士的说法,主要体现在:从区域到全球、激 光通信、氢原子钟、卫星搜救、全球位置报告。

北斗卫星导航系统ppt课件

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4、国际合作
兼容互操作是全球卫星导航系统主要供 应商达成的共识,中国致力于推进全球卫星 导航系统兼容互操作进程。
4、国际合作
鉴于各国卫星导航系统发展不平衡, 以及多边合作的差异性、技术合作的复杂 性并存,北斗系统在与世界上其它系统协 调宝贵的频率轨位资源、协调兼容与互操 作、融入国际标准化体系等方面,必将付 出很大努力。
主要内容
北斗卫星导航系统发展蓝图 北斗卫星导航系统发展状况 北斗卫星导航系统发展形势 北斗卫星导航系统发展举措
北斗卫星导航系统发展状况
1
关键技术
2
系统建设
3
应用推广
4
国际合作
1、关键技术
经过艰苦攻关,已初步突破星载原 子钟、高精度伪距测量、精密定轨与时 间同步等一系列卫星导航系统核心关键 技术。
B2: 1166.22~1217.37MHz
B3: 1250.618~1286.423MHz
星座
信号 (实际发射)
2012年 5GEO+5IGSO+4MEO
区域服务
2020年 5GEO+3IGSO+27MEO
全球服务
1、信号特征
区域服务信号
信号
B1(I) B1(Q) B2(I) B2(Q)
B3
中心频点 (MHz)
2、系统建设
建成北斗卫星导航试验系统 北斗卫星导航系统进入星座组网阶段
2、系统建设
建成北斗卫星导航试验系统
2000年分别发射北斗卫星导航试验系统第一颗、第 二颗卫星,2003年发射第三颗卫星,建成区域有源卫星 导航系统,使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航 系统的国家。该系统可为我国及周边地区的中低动态用 户提供快速定位、短报文通信和授时服务。

北斗卫星导航系统基础知识PPT课件

北斗卫星导航系统基础知识PPT课件

卫星定位基本原理—定位原理
定位原理
得到卫星和接收机之 间的距离后如何定位?
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星定位基本原理—定位原理
平面定位原理
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星定位基本原理—定位原理
卫星向地面发射电磁波,以光速传播。卫星距地面高度 约为20000km。
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星定位基本原理—定位原理
导航电文
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星定位基本原理—计算延时
计算卫星信号传播时间
t0: 卫星发出码信号 t0: 接收机同步产生相同的码信号
Δt = ?
卫星基于电路产生的伪随机码相 位对齐方式实现时间延迟量的计算。
导航是确定怎么去
导航解决怎么走的问题。规划 路径,安排时间,力求省时省力。
例如从上海瀚文小学到北京天 安门,利用卫星导航可以准确规划 出最优路径,全程约1216公里,开 车前往大概需要13小时24分。
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星导航定位需求—日常生活
车载导航
运动记录
无处不在的卫 星导航定位
移动商店
卫星导航定位需求—定位
定位是确定在哪儿
迷路是不知道自己在哪里,不能和已 知的位置建立起方位和距离的联系。
定位,解决我在哪儿的问题。
怎么定位?
指南针
地图
灯塔
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星导航定位需求—定位
定位是确定在哪儿
无线电定位
手机信号定位
卫星定位
北斗导航与位置服务重点实验室|
卫星导航定位需求—导航
伪随机码( Pseudo Random Noice,PRN):

《北斗卫星导航》幻灯片

《北斗卫星导航》幻灯片
能 • 力。 • 建立目标:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可 • 靠覆盖全球的导航系统。
国智恒集团
市场需求分析
• 市场环境分析
• 1、国家政策
• 2021年,中国的“十二五〞建立正式启动, 而在“十二
• 五〞规划中,卫星导航产业被纳入七大战略性新 兴产业重要
• 组成局部,在国家政策和资金的大力支持下,中 国的卫星导
国智恒集团
北斗卫星导航产品简介
• 定义:北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主研发、独 • 立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗斯格罗纳
斯、 • 欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。 • 功能:在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精 • 度、高可靠的定位、导航、授时效劳,并兼具短报文通信
• 2〕国内市场需求日益迫切:
• 第一,中国国民经济的主要行业即将成为最大 导航用户,北
• 斗用户机为首选产品;
• 第二,北斗用户机的兼容性为中国卫星导航用 户机制造商
• 带来商机。
• 3〕北斗GNSS 用户机使中国卫星导航用户机制
造厂大有可为。
国智恒集团
开展趋势研究
• 北斗卫星导航系统是中国无线电导航的最正确系统,是中 国
综上,我国的北斗卫星导航系统是具有自身独特的技术 手段,同时也有独特的用户群。
国智恒集团
市场需求分析
劣势分析:
市场劣势:
1)用户终端设备价格偏高,在价格市场上无法与GPS系统
形成竞争;
2〕用户终端设备研制开发滞后,跟不上应用需求;
3〕北斗民用市场的自由化和无序竞争,影响了北斗系统
应用市场的安康开展。
第一代3颗;第二代由5颗 27颗工作,另3颗 静止轨道卫星和30颗非静 备用 止轨道卫星组成

北斗卫星导航系统介绍 ppt课件

北斗卫星导航系统介绍 ppt课件

3.3 星载原子钟
有卫星导航心脏之称的星载原 子钟发挥着提供时间基准的作 用
北斗三号星载原子钟,授时精度高 达10纳秒
四、北斗在行业中的应用
4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
4.2 北斗在救灾中的应用
2008年 汶川地震 进入灾区的救援部队, 利用北斗120个字的短报文功能向指挥 部汇报送灾情。
4.3 用户终端监控
4.4 在线终端数据统计
统计近七天内所有终端的上线记录使用系统注册用户进行登录
4.5 全国省级节点网络分布地图
4.6 指挥机卫星信息状态
4.7 省级节点运行状态信息监控
4.8 终端人员管理
查看终端分配人员列 表,可选择不同属性 信息进行模糊查询, 并可执行添加、修改、 删除操作。
4.9 终端与指挥机隶属关系
选择所属单位查 看终端-指挥机 隶属关系列表, 配有导入导出模 板下载辅助功能, 可执行添加、修 改、删除操作。
4.10 终端通信分组
自定义将终端分组,便于向指定范围内成员发送报文信息,并可执行添加、修改、删除、分组操作。
4.11 北斗短报文发送
4.12 北斗短报文查询
5.1 部级主节点建设
5.1 部级主节点建设
5.2 省级分节点建设
省民政厅(局):北斗指挥所设备1套、RDSS服务器1台。 2.4万台设备在线信息交互,不间断工作时间超过100000小时。
5.2 省级分节点建设
5.3 北斗指挥机
• 北斗指挥机G2000系列 北斗指挥型用户机,支持北斗二号RDSS信号和北斗 二号RNSS B1L1信号。北斗指挥机G2000-A: 支持 2000个民用用户。能够向全国北斗信息终端发送北 斗单播、组播和通报信息;每台指挥主机设备的通 播终端数大于2000。

北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用ppt课件

北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用ppt课件
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北斗二号:系统组成
地面段
地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。
26
北斗二号:系统组成
主控站用于系统运行管理与控制等。主控站从监测站接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ收数据并进行处理,生成卫星导航电文和差分完好性信 息,而后交由注入站执行信息的发送。
用户段:用户的终端。
.
北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
.
工作原理
北斗一号
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;
.
北斗一号 4星
北斗二号 23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
覆盖范围
北斗一号
.
北斗二号
2007年4月14日,我国发射了第一颗北斗二号卫星,这颗 卫星采用与GPS相似的体制,即“无源定位”服务,也叫 RNSS(Radio Navigation Satellite Service)卫星无线电导 航服务,理论上,采用该种体制的卫星导航系统,用户数 量是无限制的。
第五步,中心站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。

北斗卫星导航系统经典课件

北斗卫星导航系统经典课件

星箭组批生产,启动组网发射
2007年4月14日 MEO卫星
2009年4月15日 GEO卫星
2010年1月17日 GEO卫星
卫星
运载火箭
关键技术攻关,致力持续发展
发挥系统特色,应用初见成效
4.应用
北斗卫星导航试验系统已在多个领域发挥了非 常重要的作用,包括: - 测绘 - 通信 - 水利 - 减灾 - 海事 - 交通 - 勘探 - 森林防火等等
1980
1985
1990
1995
2000
2005
北斗系统
GALILEO
2010 2015
2、应用:卫星导航应用增长情况
陆地应用 海洋应用 航空应用 航天应用 大众消费
北 斗 系 统 在 我 国 航 天 事 业 中 的 地 位
北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统﹝BeiDou (COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在
3.系统部署
18
北斗一号
工作原理
北斗卫星
北斗卫星
标校站
标校站 中心控制系统
标校站 用户位置 标校站
定位原理
北斗一号
覆盖范围
北斗一号
北斗一号系统相对于GPS,在用户数量上是远远不及的。但北斗一代 解决了我国卫星导航系统的有无,是世界上第三个拥有独立卫星导航
系统的国家,同时也发展了自己的特色:短报文及位置报告,该项特
北斗三号
北斗三号卫星具有怎么特色呢?根据北斗卫星导航系统副总 设计师杨元喜院士的说法,主要体现在:从区域到全球、激 光通信、氢原子钟、卫星搜救、全球位置报告。
建成试验系统,实现从无到有
2000年10月31日 东经140度
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历史发展
• 20世纪60年代末开展了卫星导航系统的研制工作; • 20世纪70年代后期开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研 究; • 1983年提出了利用2颗地球同步静止卫星实现区域性导航定位并兼有 短报文通信的双星导航定位系统; • 1988~1989年利用现有的2颗C频段通信卫星成功进行了“双星快速导航 定位通信系统演示实验”,证明了系统体制的正确性和可行性; • 1993年进一步进行双星定位系统试验,1994年双星导航定位系统工程 正式启动; • 2000年10月31日成功发射北斗-1A,位于140°E的赤道上空; • 2000年12月21日成功发射北斗-1B,位于80°E的赤道上空; • 2003年5月25日成功发射北斗-1C,位于110.5°E的赤道上空; • 2004年北斗导航定位系统正式投入运营; • 2007年2月3日成功发射北斗-1D,位于86°E的赤道上空。

可以看出,存在4个未知数,因此地球上任意一点至少需要4颗 卫星才能进行三维定位。
北斗卫星导航系统简介
• 中国北斗卫星导航系统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,与 GPS 、 GLONASS 、 Galileo 等合 称GNSS(全球导航卫星系统)。 • 北斗卫星导航系统可分为北斗一号卫星导航定位系 统和北斗二号卫星导航定位系统两大类。
RDSS
Radio Determination Satellite Service 卫星无线电测定业务
由于北斗一号只有2颗卫星,用户无法独立完成的定位,因此需要借助外 部系统来完成定位。RDSS是北斗一号卫星系统独有的工作模式。
① 首先由中心站向2颗北斗卫星 发送出站询问信号; ② 2颗北斗卫星将接收到出站询 问信号变频放大后,向服务 区域内的用户广播; ③ 用户接收某1颗卫星的询问信 号后,向2颗卫星同时发送入 站响应信号,经2颗卫星转发 回中心站; ④ 中心站接收并解调用户发来 的入站响应信号,然后根据 用户的申请服务内容进行相 应的数据处理。
备注 7个汉字和27个BCD码 29个汉字和102个BCD码 44个汉字和157个BCD码 60个汉字和210个BCD码
一般情况下,北斗下属卡的服务频度为60秒,北斗指挥卡的 服务频度为5秒或1秒。
北斗指挥机端或用户机接收端接收短报文不受时间频度的制约
2 2 2
伪距=传播时间×传播速度 传播时间=接收时间-发出时间 由于本地时间(一般为石英钟 )与卫星时间(原子时钟)不 同步,会存在一个叫钟差的未 知数,造成传播时间误差较大 ,所以测量出的距离不是真实 距离,故称“伪距”。
x xi y yi z zi ct ri2 i 1,2,
注:2012年12月27日,正式公布了北斗卫星导航系统的英文名 称,即BeiDou Navigation Satellite System,缩写为BDS,旧译 Compass被取消。
北斗一号卫星导航定位系统
北斗一号卫星导航定位系统是一种全天候、高精度、区域性的 卫星导航定位系统,可实现(有源)定位、通信和授时三大功 能。整个系统由两颗地球同步(GEO)卫星、地面测量控制中 心站(简称中心站)和用户机共三部分组成,各部分间由无线 链路连接。
服务频度与通信等级
受限于卫星的数量与信道,卫星不能够无时无刻地、无限制 地为北斗终端用户服务,因此需要对北斗智能卡的服务频度 和通信等级进行控制。
用户类别
一类 二类 三类
服务频度
300~600秒 10~60秒 1~5秒
备注
默认600秒 默认60秒 默认5秒
通信等级 1 2 3 4
电文长度 110 bit 408 bit 628 bit 848 bit
A xa , ya
B xb , yb
ra
r,在实际情况下会根据经验或者限制 条件来剔除掉其中1个解,又或者引入更多的已知参考点。
再引入一个参考C,并得到未知点到C点的距离,再列新 的数学方程式,就可以得到唯一解。
x xa 2 y ya 2 ra2 2 2 2 x x y y r b b b 2 2 2 x x y y r c c c
A xa , ya
B xb , yb
ra
rb
U x, y
rc
C xc , yc
在二维空间下,至少需要2个已知参考点才能完成定位。 同理,三维空间下的点,至少需要3个参考点才能完成定位。
定位条件
1、足够的已知点(卫星) 2、未知点到已知点的距离
卫星是按照预设的轨道和速度 运行的,卫星会定期将自己的 星历、历书等以导航电文的方 式向覆盖区域广播,用户在接 收并解算出导航电文,就可以 根据卫星星历来计算卫星发送 信号时的位置与速度。
北斗智能卡
• 北斗一号卫星系统提供的是有偿服务,用户机需要装载授 权的北斗用户卡才能使用,每张北斗智能卡都有唯一的序 列号,类似于手机号,用于身份识别。 • 北斗智能卡可分为主卡(又称指挥卡)与子卡(又称下属 卡),一张主卡可拥有若干张子卡,一张子卡可从属于多 张主卡。 • 北斗智能卡又分为北斗民用智能卡和北斗军用智能卡,一 般情况情况下,军用卡要求焊接在用户机里,而民用卡则 可以随意装载和取出。
北斗卫星导航系统
Beidou Navigation Satellite System
定位原理
简单地讲,就是借助若干个已知参考点来推算出未知点的坐标。 以平面坐标轴为例,已知两个点A,B的坐标,并且知道某个点U分 别A,B点的距离,就可以列一个方程组来求解U点所在的位置。
2 2 2 x x y y r a a a 2 2 2 x x y y r b b b
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