北斗高精度定位原理实验

实验简介

针对《北斗高精度定位原理及应用》等相关课程可以做北斗高精度定位原理的相关实验。学生可以在真实的信号环境下，编写计算机程序或者安卓APP程序控制通信模块、获取差分信息并发送给高精度定位模块，最终实现高精度定位。通过一系列实验，学生可以了解高精度定位的基本原理，还可以动手进行编程实践，掌握高精度定位模块的使用方法。通过理论实践结合，学生可以奠定理论基础、积累实践经验，并且提高编程经验和能力。

实验相关功能

体积小巧，内部集成2G/3G/4G通信模块（选配）、蓝牙模块（选配），可外接WIFI模块（选配）学生可以编写上位机程序对上述通信模块进行控制，获取差分信息，并将差分信息发送给定位模块，最终实现高精度定位。

适合领域

适合大中专院校导航制导与控制，交通运输与物流，电子信息工程，自动控制，遥感与遥测，测绘，空间技术与应用和地理信息科学应用等专业开设组合导航原理基础教学实验，学生毕业设计及课题研究等。

实验内容

●计算机平台应用程序开发实验

●2G/3G/4G模块通讯实验（选配）

●蓝牙模块通讯实验（选配）

●差分站通信及差分信息获取实验

●高精度定位实验

●定位结果分析与比较实验

●定位结果无线传输实验（选配）

性能指标

北斗gps卫星定位系统定位原理

网址：https://www.360docs.net/doc/5b17279670.html, 北斗gps卫星定位系统定位原理北斗卫星定位系统哪家好？北斗卫星定位系统的原理是什么？八杰科技为您解答。定位原理 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。事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成

网址：https://www.360docs.net/doc/5b17279670.html, 若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。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。卫星导航原理踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标，后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常，在任一指定时间内，每颗卫星上只有一台频标在工作。卫星导航原理：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的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。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括：定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系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，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标

北斗定位原理

定位原理 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。事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。卫星在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号，供接收机接收。由于传输的距离因素，接收机接收到信号的时刻要比卫星发送信号的时刻延迟，通常称之为时延，因此，也可以通过时延来确定距离。卫星和接收机同时产生同样的伪随机码，一旦两个码实现时间同步，接收机便能测定时延；将时延乘上光速，便能得到距离。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。卫星导航原理踪卫星的轨道位置和系统时间。位于地面的主控站与其运控段一起，至少每天一次对每颗卫星注入校正数据。注入数据包括：星座中每颗卫星的轨道位置测定和星上时钟的校正。这些校正数据是在复杂模型的基础上算出的，可在几个星期内保持有效。卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。卫星早期采用两部铯频标和两部铷频标，后来逐步改变为更多地采用铷频标。通常，在任一指定时间内，每颗卫星上只有一台频标在工作。卫星导航原理：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，使得民用的定位精度只有数十米量级。为提高定位精度，普遍采用差分定位技术（如DGPS、DGNSS），建立地面基准站(差分台)进行卫星观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分定位技术，定位精度可提高到米级。

【CN110068844A】一种北斗导航高精度定位技术【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910177422.9 (22)申请日 2019.03.09 (71)申请人江苏北斗星通汽车电子有限公司地址 223800 江苏省宿迁市宿迁高新产业技术开发区峨眉山路1号 (72)发明人包学兵　崔常福　 (74)专利代理机构苏州国卓知识产权代理有限公司 32331 代理人明志会 (51)Int.Cl. G01S 19/33(2010.01) (54)发明名称一种北斗导航高精度定位技术 (57)摘要本发明公开了一种北斗导航高精度定位技术，包括以下步骤；步骤一、建立差分基准站；步骤二、建立U -GNSS多系统融合算法；步骤三、差分信息形成和定位测速功能；步骤四、将基准站通过电台或者网络发生差分数据与用户相连接；步骤五、将信息传送至差分信息传输机发播出去，站点信息需要进行实时发播；步骤六、将基准站作为已知点，实时解算出伪距改正数，载波相位修正值；本发明通过运用同一颗芯片实现将所有卫星导航系统信号的接收、处理融为一体，支持多个系统和频点的卫星信号输入及对应的基带处理功能，使定位导航精度达到2m左右，可以满足用户快速、高效、低成本的需要。权利要求书1页说明书3页CN 110068844 A 2019.07.30 C N 110068844 A

权　利　要　求　书1/1页CN 110068844 A 1.一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于，包括以下步骤；步骤一、建立差分基准站； S1、将北斗接收器至于准确测量过的精确点上，北斗接收器支持北斗二代和GPS的高性能集成； S2、将北斗接收器与处理器连接在一起，用来采集、处理、传输和存储数据； S3、将处理器通过无线与航位传感器相连接，用于显示出定位导航的信息；步骤二、建立U-GNSS多系统融合算法； S1、在处理器中建立多系统数据融合数据库； S2、在多系统数据融合数据库中生成U-GNSS多系统融合算法，利用更多的观测信息，并能够有效改善地面网型结构欠佳代理的不良影响；步骤三、差分信息形成和定位测速功能； S1、利用北斗接收器接收卫星信号，并经过低噪放放大信号； S2、通过处理器完成导航信号的捕捉、跟踪和导航进行相位测量以及原始观测量； S3、通过处理器完成数据的处理，差分信息形成以及定位测速功能；步骤四、将基准站通过电台或者网络发生差分数据与用户相连接；步骤五、将信息传送至差分信息传输机发播出去，站点信息需要进行实时发播；步骤六、将基准站作为已知点，实时解算出伪距改正数，载波相位修正值；步骤七、利用信息传输设备进行播发、各差分型用户机进行北斗定位的通知，进行实时接收基准站播发的改正数，同时进行修正自身的定位，实现高精度定位。 2.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤五中，所述差分信息的发播内容和频度是可控制的。 3.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤五中，可单独播发一个频点的伪距和载波相位信息，或播发两个频点的差分信息。 4.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤一中，所述处理器还连接有摄像头和显示器。 5.根据权利要求1所述的一种北斗导航高精度定位技术，其特征在于：步骤一中，所述处理器还连接有应用处理模块，用于人机界面的数据交互、控制等功能。 2

北斗导航系统系统构成与工作原理

北斗导航系统系统构成与工作原理作者：admin 来源：未知日期：2011-4-6 9:52:55 人气：61 标签：导航系统导读：北斗导航系统系统构成与工作原理【车载GPS导航网】北斗卫星定位系统由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类… 北斗导航系统系统构成与工作原理【车载GPS导航网】北斗卫星定位系统由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。系统的工作过程是：首先由中心控制系统向卫星Ⅰ和卫星Ⅱ同时发送询问信号，径卫星转发器项服务区内的用户广播。用户响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，径卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请，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，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。北斗卫星定位系统覆盖范围是北纬5°～55°，东经70°～140°之间的心脏地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100m(1 σ)，设立标校站之后为20 m(类似差分状态)。工作频率：2 491.75 MHz。系统能容纳的用户数为每小时540 000户。由于在定位时需要用户终端向定位卫星发送定位信号，由信号到达定位卫星时间的差值计算用户位置，所以被称为“有源定位”。北斗系统三大功能快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m；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40-60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

北斗高精度定位技术的运用实践研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5b17279670.html, 北斗高精度定位技术的运用实践研究作者：胡娅莉来源：《电脑知识与技术》2016年第33期摘要：现代列车运行系统需要通过实时位置信息定位来实现控制可能，而我国自主研发的北斗卫星系统就能实现针对列车的高精度定位技术，加强列车运行定位结果的可靠性，为列车高速稳定运行提高安全指数。本文主要研究了基于北斗与GPS双模卫星系统的列车高精度定位方法及其相关技术理论实践过程。关键词：北斗定位；GPS；高精度；双模卫星系统；加权完好算法中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）33-0214-02 北斗卫星导航系统是我国自主研发并独立运行的全球卫星导航系统，它目前已经基本无缝覆盖我国本土及周边地区，在水利防汛、交通运输、森林防火、军事防卫领域都有应用，具有极高的全境范围导航定位可用性。到2020年为止，我国计划建成服务范围覆盖全球的新一代北斗导航系统。 1 关于列车定位 1）列车定位概述列车定位的精确性与安全可靠性决定了其运行控制系统的稳定，实现了列车的高速运行效率。考虑到现如今铁路环境越来越复杂，针对它的接收卫星数量呈现几何式分布且要求较高，所以应该采用北斗卫星系统配合GPS实现双模双点定位来满足列车轨道占用识别高精度需求。从技术角度讲，两大系统都属于码分多址，都能独立应用，二者相结合在定位精度与完备性方面表现更好，所以文中会给出基于两大系统的双模卫星高精度单点定位算法，增加系统接收可见卫星数量，并改善它们的几何分布。同时也要采用加权自主完好性监测功能来剔除可能存在的故障卫星，进一步提升列车定位的精度与可靠性。 2）北斗与GPS双模卫星系统的定位方式分析目前在我国，针对列车的北斗卫星设置分布还偏少，所以在观测条件较差的环境中定位列车还存在很大局限性，因此本文选择北斗卫星配合基于原始观测数据的GPS系统，实现双模卫星高精度单点定位目的。从技术层面来看，北斗卫星与GPS观测数据系统在双模组合定位过程中会统一坐标及时间系统，同时考量两定位系统的卫星码偏差异同，所以首先要对其坐标系统实施统一校正。具体来说，一般北斗卫星所采用的都是CGCS2000坐标系，而GPS则采用的是WGS84坐标系统，将两坐标系统在原点、尺度与定向方面统一定义，并设置二者的椭球常数为[a、f、GM、ω]。在这里，扁率[f]是存在微小差异的，这种所产生的坐标差异主要是同一点在两个坐标系在参考椭球扁率差异时所形成的，它的具体转换方式如下：

北斗卫星定位车载终端技术方案

北斗卫星定位车载终端技术方案三、技术原理北斗卫星导航系统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。北斗卫星导航系统为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。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计，内置高性能芯片，各模块之间的接口采用标准接口，充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络，将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体，通过无线数据通讯接口（GSM、GPRS、CDMA）和GPS接口，能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位，能够满足用户的多种需求。除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能，并且能够实现对车辆实时监管、调度，遇险报警远程网络监控，彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端；GPS/北斗2双模卫星定位模块，可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式，或单北斗2模式，或GPS/北斗2混合模式；兼容目前现有的GPS单模定位，且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此，基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统，大大超出了传统行驶记录仪的功能，具有极为光明的发展前景。四、设计方案（一）设计原则 1、先进性和适用性相结合系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，保证系统具有深厚的发展潜力，在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合

在系统设计过程中，均留有相应的通信接口，系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中，充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证（司机卡身份识别）体制，对每一个用户的权限进行分级控制和限定。 3、安全可靠性在经济条件允许范围内，从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵，数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑;系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品，保证系统可靠稳定运行。 4、实用性整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计，统一操作，既充分体现快速反应的特点，又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于运输交通管理层及时了解各项统计信息和决策信息，便于执法部门的远程监督。 5、可扩展性考虑到业务功能在不断发展、变化，因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。（二）设计依据 1、多样化的完备的授权模式能够满足账户和权限管理上的各种需求 2、中华人民共和国道路交通安全法 3、公安部道路交通违法信息代码 4、公安部道路交通违法数据交换格式 5、公安部道路交通机动车违法信息规范 6、符合国家关于车载终端管理要求(试行)

北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析

北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析文章介绍了北斗卫星导航系统（BDS）的伪距差分定位模型。结合GPS的伪距差分定位模型对该模型进行了比较，并对北斗导航系统的整体情况进行了介绍和概述，对比计算基线结果的精度，结果表明北斗导航系统的伪距差分可以达到亚米级的精度，对BDS地基的加固施工提供了新方向；同时还讨论了BDS卫星可见数对伪距差分定位的影响，对以后的工作提供指导借鉴。标签：北斗卫星导航系统；伪距差分定位；定位技术 Abstract：This paper introduces the pseudo-range differential positioning model of BeiDou satellite navigation system （BDS）. Based on the pseudo-range differential positioning model of GPS，the model is compared，the overall situation of BeiDou navigation system is introduced and summarized，and the accuracy of baseline results is compared. The results show that the pseudo-range difference of the BeiDou navigation system can reach the accuracy of sub-meter level，which provides a new direction for the construction of BDS foundation reinforcement，and the influence of the visible number of BDS satellites on the pseudo-range differential positioning is also discussed. Keywords：BeiDou satellite navigation system （BDS）；pseudo range differential positioning；positioning technology 1 概述 BDS即指北斗衛星导航系统，该系统是世界四大导航定位系统之一，同时还有美国GPS，俄罗斯GLONASS和欧盟伽利略系统。北斗卫星导航系统的发展非常迅速，到2012年完成了为亚太地区大部分地区提供定位、导航和短文通信服务功能服务，具有特色的短消息通信功能的特点。现在，国内许多省市都积极推进北斗基础强化体系统的建设，以迎合相关行业和公众用户对亚米级和米级定位的增长需求。但目前的研究重点主要集中在利用载波进行精确计算，这需要计算整周的未知数，并且观测值的周跳数的影响有很多因素。对于精度要求不高、需要实时定位或快速定位的要求，GPS伪距差分定位早已可以达到此要求。本文研究了BDS伪距差分定位，探讨了BDS和GPS 时间系统分析与坐标系统的区别，和其对伪距差分定位的影响，两基线分别使用BDS和GPS来分析计算伪距差分，以此对比BDS和GPS伪距差异结果的区别。 2 北斗导航系统的概述 2.1 北斗导航系统的特点（1）定位精度：通过设计，北斗2号的导航系统的定位精度相近于GPS的

北斗卫星定位系统工作原理.doc

北斗卫星定位系统工作原理北斗卫星定位系统是全球卫星定位系统的一种，他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于30 0m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0. 1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，

其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。工作原理1 北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及北斗卫星定位系统信息，如卫星状况等。北斗卫星定位系统接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精

北斗一号定位原理与定位流程

北斗一号定位原理与定位流程 “北斗一号”采用三球交会测量原理进行定位（如图所示）：图“北斗一号”的“三球交会”定位原理（1）分别以两颗同步卫星为球心，以卫星到用户接收天线距离为半径，构成两个球面；（2）两球面相交得一圆，该圆垂直于赤道平面；（3）在地球不规则球面的基础上增加用户高程，获得一个“加大”的不规则球面；（4）圆与不规则球面相交，得两个点，分别位于南北半球，取北半球的点即为用户机的位置。地面中心站存有全国的地面数字高程库，上述定位解算在地面中心站完成。

●定位流程： “北斗一号”采用集中式信号处理，定位、通信和双向定时都必须通过中心站进行，由中心站判断用户请求的业务类型，并执行相应的操作。定位的工作流程是：（1）中心站持续不断地以特定的频率发射具有超帧、分帧结构的伪码扩频的连续波信号，此信号经两颗地球同步卫星分别向各自天线波束覆盖区域内的所有用户广播。（2）用户机接收出站信号，以出站信号的某一帧时标为起始时刻向卫星发射入站信号，卫星转发至中心站。这一过程可视为将出站信号反射回中心站。对非地面用户，入站信息中同时包含用户机高程信息。（3）中心站测得信号往返时间，除于2，扣除卫星到中心站这一已知时延，再经必要的电离层修正、对流层修正和设备时延修正，即可求出卫星到用户机距离。中心站同时解调出用户高程信息，利用三球交会原理计算用户位置。（4）中心站将用户位置信息加密后加入出站广播电文中，通过卫星发送给用户。（5）用户接收出站信号，解调出定位信息。从以上流程可以知道，用户机从发射定位申请到收到定位结果，必须至少等待信号经用户机－卫星－地面中心站－卫星－用户机所需的

北斗星定位系统

北斗星定位系统刘佳奇长春理工大学光电工程学院090211233 长春吉林130002 摘要：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6颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统（第一代系统）。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和ＧＰＳ广域差分功能，并已在测绘、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逐步发挥重要作用。本文通过课本以及在图书馆的资料阅读中，了解北斗星定位系统的意义，作用，发展历程，工作原理以及未来的发展前景。使得对系统有一个初步的了解。对于步入二十一世纪的中国来说，信息的需求已经达到了空前的境界。然而，中国对信息的采集以及信息的处理技术都非常的落后。较发达国家相比，中国的很多信息都已经暴露在他国的监视之下，此时，北斗星定位系统应运而生。2000年以来，中国已成功发射了6颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统（第一代系统）。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和ＧＰＳ广域差分功能，并已在测绘、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逐步发挥重要作用。可见北斗星定位系统已经成为我国重要的卫星系统之一，它可以随时勘测我国地理，位置信息等。[2] 首先，说一下北斗星定位系统的发展历程。早在上世纪60年代末，我国就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导

【机械要点】北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测(附图)

张小只智能机械工业网北斗高精度定位技术助力危房实现毫米级自动监测（附图）相比每栋房屋数万元的投入，接入基于北斗高精度定位技术的安全监测系统，可避免全社会万亿水平的生命及财产损失。个人位置定位、道路交通导航、土地精准测绘……如今，北斗卫星导航技术的应用已经覆盖到日常生活和工作的诸多方面。随着技术的革新，除了这些基础的定位导航服务，北斗高精度定位系统正逐步向深度推进，与云计算、激光雷达、空间信息、无线通信等技术结合，被相继应用于无人驾驶技术、互联网+农业的无人机精准播种、共享单车电子围栏等领域。如何做到7·24小时毫米级自动化监测 5月24日，千寻位置网络有限公司在上海率先发布了基于北斗高精度定位技术的新一代城市建筑安全监测解决方案，为高精度定位系统在危旧房屋安全监测的应用提供了新参考。千寻位置方面表示，在未来一年内将与浙大正呈、蛟驰科技、北极星云等合作伙伴为5000栋建筑提供7·24小时毫米级自动化监测服务，不断拓展百亿规模的城乡建筑安全监测市场。千寻位置为何能干成这件事？据了解，千寻位置是由我国兵器工业集团和阿里巴巴共同出资设立的一家混合所有制企业，注册在上海，致力于通过北斗地基增强“全国一张网”的整合与建设，基于卫星定位、辅助定位技术、云计算和大数据技术，构建位置服务开放平台。目前，公司已在全国部署了1450个地面基准站，可为全国29个省提供实时米级至厘米级、后处理静态毫米级的高精准位置服务。北斗卫星导航如何实现城市建筑的安全监测？据介绍，基于千寻位置提供的毫米级高精度定位服务，监测者在一些需要监测的老旧危房上安装合适数量的接收机，就可通过北斗高精度及综合传感器、装修识别监测仪等对建筑受到的震动、风力、雨量等环境因素和内部人为破坏因素进行动态监测，辅以移动巡检及建筑分析模型系统，对上传至云端的建筑生命周期内的信息进行智能分析。当危旧房的倾斜、形变及受损程度超过安全数值时，系统便会发出警报，提示监测者采取行动，从而有效张小只机械知识库

北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别

北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别 2003年5月25日，随着第三颗“北斗”1号导航定位卫星发射升空，我国自行研制的“北斗”（一代）卫星导航定位系统正式建成。这使我国成为世界上为数不多的自主建立卫星导航定位系统的国家之一。那么，这个系统有什么功能？它与我们熟悉的美国GPS系统的区别又在哪里呢？学习过空间解析几何的同学都知道，在一个立体直角坐标系中，任何一个点的位置都可以通过三个坐标数据X、Y、Z来得到确定。也就是说，只要能得到X、Y、Z三个坐标数据，就可以确知任何一点在空间中的位置。如果能测得某一点与其它三点A、B、C的距离，并确知A、B、C三点的坐标，就可以建立起一个三元方程组，解出该未知点的坐标数据，从而得到该点的确切位置。 GPS就是根据这一原理，在太空中建立了一个由24颗卫星所组成的卫星网络，通过对卫星轨道分布的合理化设计，用户在地球上任何一个位置都可以观测到至少三颗卫星，由于在某个具体时刻，某颗卫星的位置是确定的，因此用户只要测得与它们的距离，就可以解算出自身的坐标。用户如何测量与卫星的距离呢？GPS采用的办法，是在卫星和用户机上各安装一个时钟，并在卫星发送的测距信号中包含发送时的时间信息。这样，用户机在接收到测距信号后，只要与自身时钟的时间对比，就可以获得发送时间与接收时间的时差，再乘以光速，就可以得到与卫星的距离了。但在实际应用中，这个做法仍有缺陷。由于用户机受空间和能源的限制，只能采用精度较差的石英钟，因此不可能做到与卫星时钟的完全同步，这样测量出来的时间差和由此所计算得出的距离必然会有较大的误差。为消除这一误差，GPS测距时同时接收4颗卫星的信号，从而把钟差也作为一个未知数，与坐标共同组成一个四元方程组，与坐标一齐解算出来，从而保证了相当高的定位精度。由上述的定位原理和过程可见，在GPS系统中，卫星只起到广播测距信号的作用，用户机根据接收到的测距信号自主解算坐标。因此该系统是一个开放系统，可容纳的用户机数量不受限制。同时由于用户机只接收信号，不需要发射信号，因此它的定位保密性强。这两点对于在军事上的应用尤其有价值。 GPS系统覆盖面大，精度高，是一种性能优秀的全球卫星定位系统。但是，该系统是一个由美国国防部控制的系统，因此，出于国家安全方面的考虑，一些国家希望建立自己的卫

北斗GPS高精度差分定位应用—港口车辆精确定位管理解决方案

港口车辆精确定位管理解决方案本文介绍北斗卫星差分定位技术来解决港口车辆高精度定位难题，包括工作原理、使用条件等。一、背景在全球经济一体化深入发展的今天，港口作为全球运输网络中的一个重要节点,是对外贸易进出口货物的集散中心,是国际物流供应链的重要环节和物流通道的枢纽，对区域经济的发展起着越来越重要的促进作用。但是随着港口继续向大型化、专业化的发展，呈现出专业化程度不高、基础设施设备不厚实的现状。自动化设备不多及物流设施设备标准化程度不高，对港口运输车辆精确定位迫切等问题已成为制约我国港口物流发展的瓶颈。二、建设目标为配合港口自身发展的需求，建立完善高效的集疏装卸系统，帮助港口精确了解作业车辆的位置，为统筹调度提供准确，快速的位置信息资料。 1、对港口作业车辆进行厘米级定位 2、对港口运输车辆的轨迹一目了然，各种异常行为实时报警 3、电子围栏，可以为每台在港口作业的车辆划定行驶范围，避免管理混乱 4、驾驶员不良行为驾驶行为后台实时报警，规范驾驶行为，降低作业风险后台自动生成各种报表，如行车报表，超出围栏警戒报表，司机不良行为驾驶报表三、解决方案（一）北斗定位系统

依靠美国的GPS对中国的长远发展是存在巨大风险的，为此中国发展了自己的北斗卫星定位系统，用于抗衡美国的GPS。北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统，是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。在交通运输行业，我国9个示范省市的8万多辆旅游包车、大客车和危险品运输车辆都安装了北斗车载终端系统，利用北斗“火眼金睛”加强对交通运输安全的监管。在气象领域，中国气象局开展了“基于北斗导航卫星的大气、海洋和空间监测预警示范应用工程”，完成了北斗探空仪和探空系统的研发、生产任务，湖北、广东等省市北斗水汽电离层监测区域网已投入运行。初步验证表明，基于北斗的气象应用可大幅提升传统业务水平。据悉，我国北斗车载导航终端技术已经成熟，导航型芯片模块定位精度、测速精度、可用性等关键性能指标已与国际同类产品相当，总体性能相当于美国SIRF的第二代、第三代芯片水平，已具备进入车辆、手持设备的条件，目前正向批量生产过渡。北斗车载的应用将逐步进入大众消费市场。（二）、北斗—GPS高精度差分定位系统北斗差分定位系统由一个主控站，GPS卫星，卫星接收基站，监控终端、北斗定位系统和用户端组成。如图：由于GPS和北斗系统是不同的定位系统，GPS接收机不能直接接收差分信息，因此必须开发兼容的用户专用定位软件。（三）、系统设计理念 1、经济性由于模拟系统功能的局限性，许多港口需要采购多重系统进行搭配，每一种系统只能完成其单一的功能（如数传等），一线操作人员需要使用不同的终端进行操作，在给操作带来不便的同时，也导致了资金的重复投入。高精度差分定位系统作为一个强大的综合系统，由各种不同软硬件系统和各种不同的应用功能模块组成。因此，整个系统除了具有完善的软件体系结构和标准的内部模块接口，还需要满足各种数据应用服务的灵活配置，提供不同类型信息查询、数据分析功能，并可以通过工作门户视图和权限管理设定不同角色视图，不仅可以给不同角色提供不同信息，也可以灵活方便的进行信息安全控制。降低系统成本，为企业持续发展提供效益最大化。 2、可靠性干扰严重：由于港口的业务量非常大，信道数量相对较多，普遍存在电磁干扰现象，

实用类文本北斗定位导航系统阅读练习及答案

（二）实用类文本阅读（本题共3小题，12分）阅读下面的文字，完成下面小题。材料一： 2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），2011年开始对中国和周边地区提供测试服务，2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展的正式系统（第二代系统）又分为两个阶段，即第二步与第三步。至2012年，此战略的前两步已经完成。根据计划，北斗卫星导航系统将在2020年完成，届时将实现全球的卫星导航功能。中国科学技术部部长万钢在2013年1月19日中国科技工作会议上透露，2013年将积极实施“中国东盟科技伙伴计划”，启动“中国—东盟联合实验室”、“中国—东盟技术转移中心”建设，在东盟各国合作建设北斗系统地面站网。据北斗导航卫星系统总设计师谢军介绍，作为北斗系统全球组网的主要卫星，新发射的北斗双星将为中国建成全球导航卫星系统开展全面验证，为后续的全球组网卫星奠定基础。 2017年1月10日，中国北斗系统在国民经济和国防建设各领域应用逐步深入，核心技术取得突破，整体应用已进入产业化、规模化、大众化、国际化的新阶段，预计将于2018年率先覆盖“一带一路”国家，2020年覆盖全球（摘选自《中国北斗卫星导航系统的发展历程及现状分析调查报告》）材料二：全球四大卫星导航系统对比

（摘编自《东兴证券数据报告》）材料三：这是从中国司南导航公司新购买的北斗测绘仪设备。”阿伦库普达给记者展示手中的定位“神器”，这个设备通过接收来自基准站的差分改正数据，能很快达到厘米级的定位精度。通过蓝牙连接，位置数据能够直接传递给手簿软件，完成测量坐标、施工放样等工作。“相比以前用过的设备，中国的北斗测绘设备定位精准度更高，使用更便利。” “司南导航提供了从硬件到软件的整套测量测绘解决方案。”上海司南卫星导航技术股份有限公司副总经理张春领对记者说，10年前，国内使用的芯片全部靠进口，里面一个板卡就要10万美元，现在用的芯片是公司100%自主知识产权，并且实现了信号兼容，精度大幅提高。司南导航是中国北斗卫星导航系统全产业链100%自主知识产权在海外拓展的一个缩影。冉承其告诉记者，目前中国已形成由北斗基础产品、应用终端、应用系统和运营服务构成的完整产业链，全部拥有自主知识产权。除了印度之外，北斗系统还广泛应用到印度尼西

北斗卫星导航系统定位原理及应用 2

北斗卫星导航系统定位原理及其应用北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的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。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为：2000年10月31日；2000年12月21日；2003年5月25日，2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU 登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括：定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。其工作原理如下：?北斗一号?卫星定位系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，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。?北斗一号?的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上大下小，

采用北斗定位技术等手段进行ETC稽查

采用北斗定位等技术手段实现货车ETC的有效稽查

目录CONTENTS 北斗定位+ETC 01 基于北斗技术的ETC 后台稽查手段门架式激光车流量检测02通过车流量检测，对收费数据进行比对和验证ETC 车型识别杜绝大车小标 03用激光车型识别的方式，简单快捷实用

?OBU 或CPC 卡被屏蔽、干扰?门架运行故障?省中心获取数据有限，跨省数据无法实现闭环移动互联的稽查手段 ?跨省车辆难以采用最短路径收费技术问题：?跟车，恶意闯关 ?货车列车（拖挂车） ?大车小标（OBU ）运营管理: 政策问题：?全国信用征信体系尚未涵盖收费领域?全网稽核体系和制度未形成?信息共享机制未形成门架自由流收费环境下稽查面临的挑战车辆难以完全还原实际路径关键：

如何解决门架收费以后可能出现的种种问题？目前装备北斗定位装置的货车已经达到600万辆，将会给货车ETC收费带来革命性的意义

?五、创新体制机制 ?(一)完善联网收费管理体系。建立健全交通运输部门与公安部门间有关交通管理信息共享机制，从源头杜绝“大车小标、大车小签”等行为。依托北斗卫星定位、视频识别、大数据分析等技术手段，开展联网收费稽查体系建设，加强对恶意偷逃通行费的车辆监管与稽查。(交道运输部、公安部、人民银行）交通部、发改委印发《加快推进高速公路电子不停车快捷收费应用服务实施方案》

单击修改标题 01 02 03美国GPS 欧洲伽利略俄罗斯格洛纳斯北斗卫星导航系统是我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，打破了发达国家对卫星导航系统的垄断,2020年底提供全球服务。北斗系统在轨卫星已达43颗，目前建设的北斗三号为全球定位系统，定位精度2.5-5米。支持双向信息传送。全球四大卫星导航系统之 04中国北斗

北斗卫星导航系统简介与概述

北斗卫星导航系统简介与概述 2013年08月17日?北斗导航资讯?共1511字?字号小中大?暂无评论一、概述北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。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，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。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容二、发展历程卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。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。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。为更好地服务于国家建设与发展，满足全球应用需求，我国启动实施了北斗卫星导航系统建设（一）北斗双星定位系统： 2003年5月建成；三颗地球同步轨道卫星36,000km；卫星寿命5年；主动式定位,有源定位下行S波段，上行L波段；二维定位、授时、短报文服务、广域增强军民两用系统；被动式定位,无源定位。特点：具有定位、授时、短报文通信多种功能；可用于发布广域差分信息；军民两用系统。