北斗导航系统详解共47页
北斗导航系统知识讲座PPT课件
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。
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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
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四大导航系统之一
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• 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。
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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。
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GPS功用
(整理)北斗卫星导航系统详解
北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代系统，是中国研发的卫星导航系统。
北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统，北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略定位系统被联合国确认为全球4个卫星导航系统核心供应商。
北斗一号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。
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）。
系统工作原理“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，最宽处在北纬35°左右。
其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。
北斗卫星导航系统PPT课件
北斗系统第二阶段 2012年左右
北斗系统第三阶段 2020年前
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SUCCESS
THANK YOU
2019/7/30
神
北
州
斗
竞相发展的全球卫星导航系统
美国GPS
俄罗斯GLONASS
中国北斗
欧盟伽利略
1、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况
在轨运行卫星数量
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30 GPS GLONASS
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北斗 20 GALILEO
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2020年 36颗 30颗 35颗 30颗
GPS GLONASS
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0 1975
1980
具体而言,它集中表现在三个方面：1、星历误差 ，2、大气延时误差，3、卫星钟差误差。
SUCCESS
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2019/7/30
可编辑
ห้องสมุดไป่ตู้
3.系统部署
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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
至2012年底北斗亚太区域导航正式开通时，已为正式系统 在西昌卫星发射中心发射了16颗卫星，其中14颗组网并提 供服务，分别为5颗静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道 卫星（均在倾角55°的轨道面上），4颗中地球轨道卫星 （均在倾角55°的轨道面上）。
定位原理
北斗二号
北斗三号
2017年11月5日，北斗三号第一、二颗组网卫星发射成功， 开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。相比北斗二号 系统，北斗三号系统技术更先进、建设规模更大、系统性更 强
北斗卫星定位导航系统ppt课件
北斗一代
• 中国北斗导航卫星进行防震试验 • 北斗一代（BD-1）系统介绍： • “北斗一号”卫星导航定位系统是我国独立自主研制的第一代卫星导 航定位系统，是一种新型、全天候、较高精度、区域性（中国境内） 的卫星导航定位系统，具有快速定位（导航）、双向简短报文通信和 定时三大功能，目前已经正式投入运行，这标志着该系统进入了实际 应用阶段。 • 该系统由四颗静止卫星组成，其轨位分别是： 80E；110．5E，140E， 86°E • 导航定位使用频段是： 1610---1626．5MHz （L频段，上行链路） • 2483．5---2500MHz （S频段，下行链路） • 目前在国际电联的公布资料是：CHINASAT-31/32/33。
北斗卫星定位系统构成
• 北斗卫星导航定位系统的系统构成有：两颗地球 静止轨道卫星、地面中心站、用户终端。北斗卫 星导航定位系统的基本工作原理是“双星定位”： 以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫 星至用户终端的距离为半径，形成2个球面，用户 终端将位于这2个球面交线的圆弧上。地面中心站 配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以 球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。用数 学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户 的位置。
北斗系统四大功能
• 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。 • 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。 • 系统容纳的最大用户数：每小时540000户。
北斗卫星定位导航系统教学
北斗卫星定位导航系统概述
(完整版)北斗卫星导航系统介绍2018
不可使用RD功能 激活方式分为两种：联网激 活和输入授权码激活
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进入设备激活页 面，查看本机设
备号
进入微信公众号 “获取授权码” 界面，输入“设 备号”，点击提 交，获取授权码。
输入激活码界面， 输入后点击激活
6.3 状态图标介绍
6.4 北斗功能简介
多媒体支持：录音
机、照像机、摄像机、 图片浏览
个人信息助理：日
历、计算器、电子标 签
传感器支持：指南
针、距离感应、光感 应、陀螺仪
七、通用软件操作说明
7.1 北斗应用主界面
北斗导航 北斗定位 卫星状态 北斗畅聊 照相机 应用程序
注：首次使用时，应 用程序—>北斗设置— >北斗服务。在北斗服 务界面打开北斗开关，
4.2 北斗在救灾中的应用
2015年 4.25尼泊尔地震，北斗穿越了 可可西里，翻越唐古拉山，指引队伍 千里驰援。
4.2 北斗在救灾中的应用
2017年8月8日 四川九寨沟地震，北斗短报文第一时间将灾区的情况送达了应急指挥中心，
4.2 北斗在救灾中的应用
2017年8月下旬 超级台风“天鸽”突袭广东， 347艘渔船在北斗的引导之下安全回港，北斗 及其特有的短报文功能开启了一扇扇生命之 门。
三、北斗导航系统性能
3.1 定位性能比较
美国GPS
定位精度 5米（民用）
中国北斗BDS 定位精度 6米（民用）
俄罗斯GLONASS 定位精度 10米以上
欧盟 伽利略
日本 准天顶
印度 卫星导航系统
3.2 卫星黄金频段
国际电联允许卫星使用的频率
北斗使用的卫星频率只有黄金频率的四分之一
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
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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。
.
铁
路
智
能
交
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。
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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。
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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
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
卫星地面控制部分
第二十一页，共35页。
卫星定位基本原理—定位原理
原理说明
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。
第二十二页，共35页。
• 技术创新体系、应用服务体系和产业 推进体系尚不完善，产业环境亟待优 化
• 地面基础设施 欠缺 ， 分散建设 ， 未形成统一基准综合服务基础设施
• 核心应用技术 与国际先进水平差距较大 ， 自主研发终端性能仍需改进
• 交通 、 电信 、 金融 、 电力 、 物流 等 关键领域 未全部使用中国时频基准
t1
鉴 相
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度
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N
Fr0 ( )
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时 刻 ti 实际观测值
(ti ) Fri () Inti ()(ti )i N Nhomakorabea多
鉴
普
整
相 器
勒
周
计 数 器
模 糊 度
第三十三页，共35页。
卫星定位基本原理—服务能力
电磁辐射弱
北斗系统的发展—用户终端应用
用户终端应用效果差的环境
水面 城市高楼
隧道
树林下
第十八页，共35页。
高架 电磁环境复杂
内容概要
卫星导航定位需求 北斗系统的发展 卫星定位基本原理
第十九页，共35页。
卫星定位基本原理—系统简介
系统简介
• 美苏空间信息激烈竞争，为卫星导航 系统提供了大量的资金支持。
北斗卫星导航系统介绍ppt课件
2.3 银河号事件 “窝囊” 大国重器却受制于人
外交部国际司司长沙祖康
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2.4 研发北斗系统
中国空间技术研究院 北斗卫星导航系统 2012年 总产值达到2500亿人民币。
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2.5 北斗卫星导航系统建设背景
1994年北斗一号系统开始研发 2000年年底 建成北斗一号系统，向中国提供服务。 2012年年底 建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务。 2020年前后 建成北斗全球系统，向全球提供服务。 北斗导航卫星全球系统首 席总设计师 ---谢军
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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
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四、北斗在行业中的应用
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4.1 行业应用
沙场点兵 地震救援 渔民出海
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基于北斗的集 装箱智能物流 系统
4.1 行业应用
精准农业
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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。
VI. 人员应急搜救客户端（安卓版）
VII.人员应急呼叫客户端（安卓版）
VIII.应急救援指挥调度客户端（安卓版）
IX. 应急救援指挥调度客户端（ios版）
X. 灾情决策服务客户端（安卓版）
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7.4 应用程序——第一屏
灾害管理
首次使用灾害管理APP都需要进行 终端注册，其注册流程如下：
联网点击灾害管理，自动更新后选择任意 APP进行安装。
通讯录界面
详见使用说明书
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北斗卫星导航系统详解.
北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代系统，是中国研发的卫星导航系统。
北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统，北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略定位系统被联合国确认为全球4 个卫星导航系统核心供应商。
北斗一号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。
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）。
系统工作原理“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，最宽处在北纬35°左右。
其定位精度为水平精度100 米（1 σ，）设立标校站之后为20 米（类似差分状态）。
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。
北斗卫星导航系统详解
中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System-"BDS"）是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统。
是继美国全球卫星定位系统（Global PositioningSystem-"GPS"）和俄罗斯全球卫星导航系统（-"GLONASS"）之后第三个成熟的卫星导航系统。
系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。
[1-2]2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0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、授时服务。
2013年12月27日，北斗卫星导航系统正式提供区域服务一周年新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开，正式发布了《北斗系统公开服务性能规范（1.0版）》和《北斗系统空间信号接口控制文件（2.0版）》两个系统文件。
北斗卫星导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统及欧盟伽利略定位系统一起，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
中文名北斗卫星导航系统BeiDou Navigation Satellite System简称BDS1系统介绍▪基本概况▪覆盖范围▪定位原理▪定位精度▪实时效果2发展历程3建设规划▪北斗一代▪北斗二代4空间建设▪卫星组成▪工作过程▪系统构成5系统应用▪四大功能▪军用功能▪民用功能6未来发展▪发展进程▪面临挑战▪合作交流▪战略意义7产业配套▪北斗芯片▪检测认证8国际应用9地基增强系统▪地面基准站▪网间互联10最新动态系统介绍编辑基本概况北斗卫星导航系统﹝BeiDou Navigation Satellite System,缩写为BDS﹞是中国正在实施北斗卫星导航系统介绍的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS[3-4]，与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统，并称全球四大卫星导航系统。
北斗卫星导航系统建设与发展英文版-47页PPT精品文档
Carrier Frequency Chip Rate
(MHz)
(cps)
Data/Symbol Rate (bps/sps)
B1-CD B1-CP
B1-A
1575.42
1.023 2.046
50/100 No
50/100 No
B2aD B2aP B2bD B2bP B3
1191.795
10.23 10.23
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Basic Principles
Openness Independency Compatibility Gradualness
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Basic Principles
Openness
BeiDou will provide high quality open services free of charge from direct users, and worldwide use of BeiDou is encouraged.
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Services and Performances
Two kinds of regional services Wide area differential service • Positioning accuracy: 1 m short message service
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Contents
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Basic Principles
Compatibility
BeiDou will pursue solutions to realize compatibility and interoperability with other satellite navigation systems.