北斗卫星导航系统建设与发展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 0
内容
1.基本原则 1.基本原则
2.系统基本描述 2.系统基本描述
3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
11
系统描述
系统组成 信号特征 时间系统 坐标系统 服务和性能
12
系统组成
空间段
5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星
GEO 卫星
38
互操作
互操作: 共同使用多个卫星导航系统的开放服务， 能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能 力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。
39
互操作
获得的效益大于付出的代价 在用户级提供更好的能力 易于互操作接收机的研发 相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息 相近的最大接收功率对互操作是有益的 共同的频谱是重要的 频率多样性对提高抗干扰能力是有益的 互操作信号 B1-C ：1575.42MHz B2a：1176.45MHz ： B2b：1207.14MHz ：
7
基本原则
自主性 中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。 北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将 为亚太地区提供更高质量的服务。
8
基本原则
兼容性 北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的 兼容和互操作。
9
基本原则
渐进性 北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展 实际，遵循循序渐进的模式建设。 北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶 段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。
2
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
3
内容
1.基本原则 1.基本原则
2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
41
有关双边活动
BeiDou Galileo
第一次频率兼容会议于2007年5月在北京召开 月在北京召开。 第一次频率兼容会议于2007年5月在北京召开。 第一次兼容与互操作技术工作组会议于2008年9月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第一次兼容与互操作技术工作组会议于 第二次技术工作组会议于2008年12月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第二次技术工作组会议于 第三次工作组会议于2009年6月在布鲁塞尔召开。 年 月在布鲁塞尔召开 月在布鲁塞尔召开。 第三次工作组会议于 第二次频率兼容会议于2010年1月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第二次频率兼容会议于 第四次工作组会议于2010年1月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第四次工作组会议于
2010年慕尼黑卫星导航峰会 年慕尼黑卫星导航峰会
北斗卫星导航系统建设与发展
中国第二代卫星导航系统专项管理办公室
2010年３月９-11日，德国慕尼黑 年 日 1
北斗卫星导航系统政府 网站2010年1月15日开通 运行； “www.beidou.gov.cn” 或www.compass.gov.cn； 英文网站也将于近期开 通运行。
4
中国自上世纪80年代决策建设独立自 主的卫星导航系统。2003年，北斗卫星 导航试验系统建成，并在多个领域进行 了很好的应用。目前，北斗卫星导航系 统正在建设当中。
5
基本原则
开放性 自主性 兼容性 渐进性
6
基本原则
开放性 北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量 的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系 统。 中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行 广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和 产业的发展。
20
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。
21
服务和性能
两种全球服务 开放服务：免费、开放 定位精度: 10 m 授时精度: 20 ns 测速精度: 0.2 m/s 授权服务: 确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。
42
有关双边活动
BeiDou GLONASS
频率兼容协调会议于2007年1月在莫斯科召开。 年 月在莫斯科召开 月在莫斯科召开。 频率兼容协调会议于
43
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作
兼容
频谱重叠： 导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实 存在频谱重叠。 对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是 有益的。
37
兼容
授权信号频谱分离: 授权信号与开放信号频谱分离是有益的。 信号设计应综合考虑多种因素。 由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十 分困难。 现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源 需求也将难以得到满足。
28
新的GEO卫星发射 卫星发射 新的
2010年1月17日，北斗卫 星导航系统的第三颗组网卫星 在西昌卫星发射中心由长征三 号丙运载火箭成功发射，该卫 星也是系统的第二颗GEO卫星 。
29
2010年1月22日，卫星定点于东经160度并 开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨 测试。
截至2012年底，将由长征系列运载火箭陆续发 射10余颗卫星。
19
时间系统
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）。 BDT与GPS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。
31
内容
1.基本原则 . 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署
4.应用 4.应用
5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
32
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
2000年以来，成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫 星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和 短报文通信服务。
2000年10月31日 年 月 日 140E
2000年12月21日 年 月 日 80E
2003年5月25日 年 月 日 110.5E
25
部署步骤
第二步——全球系统
作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左 右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。
16
信号特征
频段 B1: 1559.052~1591.788MHz B2: 1166.22~1217.37MHz B3: 1250.618~1286.423MHz
截至
2012年 年
星座
5GEO+5IGSO+4MEO 区域服务） （区域服务）
信号（实际发射） 信号（实际发射）
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
17
信号特征
北斗系统第二阶段信号
信号 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 2.046 1561.098 B1(Q) B2(I) 1207.14 B2(Q) B3 1268.52 10.23 10.23 24 QPSK 2.046 2.046 24 QPSK 授权 授权 4.092 QPSK 授权 开放 带宽 (MHz) 调制方式 服务类型
40
有关双边活动
BeiDou GPS
4次频率兼容协调会议： 次频率兼容协调会议： 次频率兼容协调会议 第一次会议于2007年6月在日内瓦召开 年 月在日内瓦召开 第一次会议于 第二次会议于2008年5月在西安召开 年 月在西安召开 第二次会议于 第三次会议于2008年10月在日内瓦召开 年 月在日内瓦召开 第三次会议于 第四次会议于2009年12月在三亚召开 年 月在三亚召开 第四次会议于
B1(I)
开放
18
北斗系统第三阶段信号
信号 B1-CD B1-CP B1-A B2aD B2aP B2bD B2bP B3 B3-AD B3-AP 1268.52 10.23 2.5575 1191.795 10.23 1575.42 2.046 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 1.023 数据/符号速率 数据 符号速率 (bps/sps) 50/100 No 50/100 No 25/50 No 50/100 No 500bps 50/100 No QPSK(10) BOC(15,2.5) 授权 授权 AltBOC(15,10 ) 开放 MBOC(6,1,1/11) BOC（14，2） （ ， ） 调制方式 服务类型 开放 授权
北斗系统第二阶段 2012年左右 年左右
北斗系统第三阶段 2020年前 年前
26
COMPASS-M1发射 发射
2007年4月，北斗卫星导航系统的首颗MEO （COMPASS-M1）卫星成功发射，确保了ITU频率资料 并完成了大量技术试验。
27
COMPASS-G2发射 发射
2009年4月15日，北斗卫 星导航系统的首颗GEO卫星 （COMPASS-G2 ）在西昌卫 星发射中心由长征三号丙运载 火箭成功发射，验证了GEO 导航卫星相关技术。
星座
MEO 卫星
13
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。
14
系统组成
用户段
用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼 容的终端组成。
北斗系统的用户终端
15
系统组成
用户段
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。
6.结论 6.结论
44
结论
目前，北斗系统建设正在顺利进行。 作为重要的GNSS系统之一，北斗系统愿意与其它卫星 导航系统积极开展合作，共同促进卫星导航系统和产业 的发展。
45
谢 谢!
46
33
内容
1. 基本原则 2.系统基本描述 系统基本描述 3. 系统部署 4. 应用 5. 兼容与互操作 6. 结论
34
兼容与互操作
对兼容与互操作的理解 有关双边活动
35
兼容
兼容：单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各 自服务或信号的使用产生有害干扰。 ITU为射频兼容问题的讨论提供了框架。
36
22
服务和性能
两种区域服务 广域差分服务 定位精度: 1 m 短报文通信服务
23
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述
3.系统部署 3.系统部署
4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
24
部署步骤
第一步——北斗卫星导航试验系统 北斗第一阶段
1 0
内容
1.基本原则 1.基本原则
2.系统基本描述 2.系统基本描述
3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
11
系统描述
系统组成 信号特征 时间系统 坐标系统 服务和性能
12
系统组成
空间段
5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星
GEO 卫星
38
互操作
互操作: 共同使用多个卫星导航系统的开放服务， 能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能 力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。
39
互操作
获得的效益大于付出的代价 在用户级提供更好的能力 易于互操作接收机的研发 相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息 相近的最大接收功率对互操作是有益的 共同的频谱是重要的 频率多样性对提高抗干扰能力是有益的 互操作信号 B1-C ：1575.42MHz B2a：1176.45MHz ： B2b：1207.14MHz ：
7
基本原则
自主性 中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。 北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将 为亚太地区提供更高质量的服务。
8
基本原则
兼容性 北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的 兼容和互操作。
9
基本原则
渐进性 北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展 实际，遵循循序渐进的模式建设。 北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶 段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。
2
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
3
内容
1.基本原则 1.基本原则
2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
41
有关双边活动
BeiDou Galileo
第一次频率兼容会议于2007年5月在北京召开 月在北京召开。 第一次频率兼容会议于2007年5月在北京召开。 第一次兼容与互操作技术工作组会议于2008年9月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第一次兼容与互操作技术工作组会议于 第二次技术工作组会议于2008年12月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第二次技术工作组会议于 第三次工作组会议于2009年6月在布鲁塞尔召开。 年 月在布鲁塞尔召开 月在布鲁塞尔召开。 第三次工作组会议于 第二次频率兼容会议于2010年1月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第二次频率兼容会议于 第四次工作组会议于2010年1月在北京召开。 年 月在北京召开 月在北京召开。 第四次工作组会议于
2010年慕尼黑卫星导航峰会 年慕尼黑卫星导航峰会
北斗卫星导航系统建设与发展
中国第二代卫星导航系统专项管理办公室
2010年３月９-11日，德国慕尼黑 年 日 1
北斗卫星导航系统政府 网站2010年1月15日开通 运行； “www.beidou.gov.cn” 或www.compass.gov.cn； 英文网站也将于近期开 通运行。
4
中国自上世纪80年代决策建设独立自 主的卫星导航系统。2003年，北斗卫星 导航试验系统建成，并在多个领域进行 了很好的应用。目前，北斗卫星导航系 统正在建设当中。
5
基本原则
开放性 自主性 兼容性 渐进性
6
基本原则
开放性 北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量 的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系 统。 中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行 广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和 产业的发展。
20
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。
21
服务和性能
两种全球服务 开放服务：免费、开放 定位精度: 10 m 授时精度: 20 ns 测速精度: 0.2 m/s 授权服务: 确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。
42
有关双边活动
BeiDou GLONASS
频率兼容协调会议于2007年1月在莫斯科召开。 年 月在莫斯科召开 月在莫斯科召开。 频率兼容协调会议于
43
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署 4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作
兼容
频谱重叠： 导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实 存在频谱重叠。 对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是 有益的。
37
兼容
授权信号频谱分离: 授权信号与开放信号频谱分离是有益的。 信号设计应综合考虑多种因素。 由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十 分困难。 现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源 需求也将难以得到满足。
28
新的GEO卫星发射 卫星发射 新的
2010年1月17日，北斗卫 星导航系统的第三颗组网卫星 在西昌卫星发射中心由长征三 号丙运载火箭成功发射，该卫 星也是系统的第二颗GEO卫星 。
29
2010年1月22日，卫星定点于东经160度并 开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨 测试。
截至2012年底，将由长征系列运载火箭陆续发 射10余颗卫星。
19
时间系统
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）。 BDT与GPS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。
31
内容
1.基本原则 . 2.系统基本描述 2.系统基本描述 3.系统部署 3.系统部署
4.应用 4.应用
5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
32
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
2000年以来，成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫 星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和 短报文通信服务。
2000年10月31日 年 月 日 140E
2000年12月21日 年 月 日 80E
2003年5月25日 年 月 日 110.5E
25
部署步骤
第二步——全球系统
作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左 右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。
16
信号特征
频段 B1: 1559.052~1591.788MHz B2: 1166.22~1217.37MHz B3: 1250.618~1286.423MHz
截至
2012年 年
星座
5GEO+5IGSO+4MEO 区域服务） （区域服务）
信号（实际发射） 信号（实际发射）
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
17
信号特征
北斗系统第二阶段信号
信号 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 2.046 1561.098 B1(Q) B2(I) 1207.14 B2(Q) B3 1268.52 10.23 10.23 24 QPSK 2.046 2.046 24 QPSK 授权 授权 4.092 QPSK 授权 开放 带宽 (MHz) 调制方式 服务类型
40
有关双边活动
BeiDou GPS
4次频率兼容协调会议： 次频率兼容协调会议： 次频率兼容协调会议 第一次会议于2007年6月在日内瓦召开 年 月在日内瓦召开 第一次会议于 第二次会议于2008年5月在西安召开 年 月在西安召开 第二次会议于 第三次会议于2008年10月在日内瓦召开 年 月在日内瓦召开 第三次会议于 第四次会议于2009年12月在三亚召开 年 月在三亚召开 第四次会议于
B1(I)
开放
18
北斗系统第三阶段信号
信号 B1-CD B1-CP B1-A B2aD B2aP B2bD B2bP B3 B3-AD B3-AP 1268.52 10.23 2.5575 1191.795 10.23 1575.42 2.046 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 1.023 数据/符号速率 数据 符号速率 (bps/sps) 50/100 No 50/100 No 25/50 No 50/100 No 500bps 50/100 No QPSK(10) BOC(15,2.5) 授权 授权 AltBOC(15,10 ) 开放 MBOC(6,1,1/11) BOC（14，2） （ ， ） 调制方式 服务类型 开放 授权
北斗系统第二阶段 2012年左右 年左右
北斗系统第三阶段 2020年前 年前
26
COMPASS-M1发射 发射
2007年4月，北斗卫星导航系统的首颗MEO （COMPASS-M1）卫星成功发射，确保了ITU频率资料 并完成了大量技术试验。
27
COMPASS-G2发射 发射
2009年4月15日，北斗卫 星导航系统的首颗GEO卫星 （COMPASS-G2 ）在西昌卫 星发射中心由长征三号丙运载 火箭成功发射，验证了GEO 导航卫星相关技术。
星座
MEO 卫星
13
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。
14
系统组成
用户段
用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼 容的终端组成。
北斗系统的用户终端
15
系统组成
用户段
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。
6.结论 6.结论
44
结论
目前，北斗系统建设正在顺利进行。 作为重要的GNSS系统之一，北斗系统愿意与其它卫星 导航系统积极开展合作，共同促进卫星导航系统和产业 的发展。
45
谢 谢!
46
33
内容
1. 基本原则 2.系统基本描述 系统基本描述 3. 系统部署 4. 应用 5. 兼容与互操作 6. 结论
34
兼容与互操作
对兼容与互操作的理解 有关双边活动
35
兼容
兼容：单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各 自服务或信号的使用产生有害干扰。 ITU为射频兼容问题的讨论提供了框架。
36
22
服务和性能
两种区域服务 广域差分服务 定位精度: 1 m 短报文通信服务
23
内容
1.基本原则 1.基本原则 2.系统基本描述 2.系统基本描述
3.系统部署 3.系统部署
4.应用 4.应用 5.兼容与互操作 5.兼容与互操作 6.结论 6.结论
24
部署步骤
第一步——北斗卫星导航试验系统 北斗第一阶段