北斗卫星导航系统介绍
北斗导航卫星系统
北斗导航卫星系统1. 简介北斗导航卫星系统（Beidou Navigation Satellite System）是中国自主研发的全球导航卫星系统，具有全天候、全天时、全球覆盖的导航能力。
北斗系统的建设始于1994年，目前已经进入第三代，由于其在精准定位、精确授时等方面的优势，被广泛应用于交通运输、气象灾害预警、资源勘探等领域。
2. 系统结构北斗导航卫星系统的基本结构包括北斗卫星、地面控制系统和用户终端设备三个主要组成部分。
2.1 北斗卫星北斗卫星是北斗导航卫星系统的核心组成部分，由多颗卫星构成。
目前，北斗系统由地球同步轨道（GEO）卫星、倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星和中圆地球轨道（MEO）卫星组成，总共有多颗卫星进行地球覆盖。
2.2 地面控制系统地面控制系统是用于控制北斗卫星运行、数据计算、导航信息发布等功能的控制中心。
地面控制系统由多个地面测控站、核心站和数据处理中心组成，通过与北斗卫星的通信，实现对卫星的监控和控制。
2.3 用户终端设备用户终端设备是指北斗导航系统的使用者通过设备获取导航信息的设备，包括导航接收机、车载导航设备、手持终端等。
用户终端设备可以接收北斗卫星发送的导航信号，并进行位置定位、导航导向等功能。
3. 功能特点北斗导航卫星系统具有以下几点功能特点：•全球覆盖：北斗系统可在全球范围内提供导航、定位、授时等服务，实现全球导航覆盖能力。
•高精度定位：北斗系统能够实现米、厘米级的高精度定位，满足不同行业领域的精确定位需求。
•多模式导航：北斗系统支持不同的导航模式，包括车载导航、船舶导航、航空导航等，满足不同行业的导航需求。
•无线通信功能：北斗系统可提供短报文通信功能，实现北斗卫星之间、北斗卫星与用户终端之间的数据通信。
•应急救援功能：北斗系统可支持应急救援功能，为灾害救援、海上搜救等提供及时的位置定位和救援指引。
4. 应用领域北斗导航卫星系统已经在多个领域得到了广泛应用，包括但不限于以下领域：4.1 交通运输北斗系统在交通运输领域中发挥着重要的作用，可以实现车辆定位、路径规划、导航引导等功能，提高交通运输的效率和安全性。
北斗卫星导航系统介绍
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三、北斗导航系统性能
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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
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3.2 卫星黄金频段
国际电联允许卫星使用的频率
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4.12 北斗短报文查询
查看短报文历史记录，可根据时间区间和消息内容进行筛选查询。
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4.13 单位注册与管理
查看单位信息列表，并可执行添加、修改、删除操作。
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4.14 用户注册与管理
查看系统用户信息并对用户进行角色分配，导入导出模板下载等辅助功能可进行批量
处理，可执行添加、修改、删除操作。 .
北斗卫星导航系统介绍
省减灾中心
2018年6月6日
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目录
一、北斗卫星导航系统介绍
二、北斗系统开发契机
三、北斗性能介绍
四、北斗在行业中的应用
五、北斗平台硬件设备
六、终端功能及性能
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目录
七、通用软件操作说明 八、售后服务 九、北斗设备管理
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一、北斗卫星导航系统介绍
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1.1 北斗卫星导航系统
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5.4 北斗监收机
• 北斗监听机G2000-R系列 北斗监听用户机，支持北斗二号RDSS信号和北斗二 号RNSS B1L1信号。北斗监听机G2000-R1:能够监收 全国北斗信息终端的RDSS信息；每台监收主机的监 收终端数≥20万；监收成功率：≥99%。工作温度： －20℃～55℃。
北斗卫星导航系统
系统构成
北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静 止轨道卫星组成，我国计划2012年左右，“北斗”系统 将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。中国正在实施 北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。 根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备 覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务 能力。2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
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：540000户/小时。
军用功能
“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似，如： 运动目标的定位导航；为缩短反应时间的武器载具发射 位置的快速定位；人员搜救、水上排雷的定位需求等。 这项功能用在军事上，意味着可主动进行各级部队的定 位，也就是说大陆了可供自身定位导航外，高层指挥部也可 随时通过“北斗”系统掌握部队位置，并传递相关命令， 对任务的执行有相当大的助益。换言之，大陆可利用 “北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场 管理。
覆盖范围
服务时段
全球
全天候
系统功能
四大功能 军用功能 民用功能
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。 可以达到一次传送达120个汉 字的信息。在远洋航行中有重要的应用价值。
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。
民用功能
个人位置服务 气象应用 道路交通管理 铁路智能交通
北斗卫星导航系统简介
北斗卫星导航系统简介（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的终端。
（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。
（三）建设原则北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益，遵循以下建设原则：1、开放性。
北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放，为全球用户提供高质量的免费服务，积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作，促进各卫星导航系统间的兼容与互操作，推动卫星导航技术与产业的发展。
2、自主性。
中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。
3、兼容性。
在全球卫星导航系统国际委员会（ICG）和国际电联（ITU）框架下，使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作，使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。
北斗卫星导航系统介绍
伽利略系统与北斗系统均遵循国际标准，具有良好的兼容性，可以实现互操作。
与格洛纳斯比较分析
卫星数量与分布
格洛纳斯系统由24颗卫星组成，主要分布在三个轨道面上。北斗系统在亚太地区具有更多的可见卫星 ，有助于提高定位精度。
定位精度
格洛纳斯系统在开放服务中的定位精度相对较低，一般认为在10-15米之间。而北斗系统在亚太地区 的定位精度更高。
民用领域应用案例
智能交通
北斗卫星导航系统可以应用于车辆导航、智能交通信号控 制、自动驾驶等领域，提高交通运行效率和安全性。
灾害监测与救援
通过北斗卫星导航系统，可以实时监测地震、洪水等自然 灾害的发生和演变，为灾害预警、救援和恢复提供重要支 持。
精准农业
利用北斗卫星导航系统的高精度定位和时间服务，可以实 现农机精准作业、农田信息实时监测等，提高农业生产效 率和质量。
北斗系统具有短报文通信功能，用户可以通过卫星信号发 送短信息，而GPS则不具备此功能。
与伽利略比较分析
系统构成
伽利略系统由30颗中高度圆轨道卫星组成，其中27颗为工作卫星，3颗为备份卫星。北斗系统则由地球同步轨道卫星 、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成混合导航星座。
定位精度
伽利略系统设计目标为提供更高的定位精度，但其实际性能可能受到多种因素影响。北斗系统在亚太地区具有较高的 定位精度。
北斗卫星导航系统介绍
目录
• 北斗卫星导航系统概述 • 北斗卫星导航技术原理 • 北斗卫星导航系统性能评估 • 北斗卫星导航在各领域应用案例 • 北斗卫星导航与其他系统比较分析 • 未来发展趋势及挑战
01 北斗卫星导航系统概述
定义与发展历程
定义
北斗卫星导航系统（BDS）是中国 自主研发的全球卫星导航系统，旨 在提供全球范围内的定位、导航和 授时服务。
北斗导航卫星系统(CNSS或BDS)简介
北斗IGSO卫星介绍
IGSO卫星即倾斜地球同步轨道卫星 •由于北斗MEO卫星的发射周期较长，要完成27颗的发射需要至少10～20年的时间，为了让北斗系统 尽快的实现区域的服务，首先发射了3颗IGSO卫星，目前可观测到6颗 •这些IGSO卫星的轨道高度和GEO卫星类似，绕地球一圈也是24小时，但是轨道并不正好在赤道上， 而是和赤道面有个夹角，这种卫星在地球固定一个位置看到的轨迹是如右图所示的同地面平行的“8” 字形 •IGSO卫星虽然不是完全同地面静止的，但是大部分时候在中国境内都能看到，所以保证了北斗系统 的区域性立即可用
那么，北斗系统为什要设计用27颗MEO卫星呢？ •美国在设计 GPS 的时候，“够”的定义是保证地球上任何地点任何时间都可以定位，即能看到至少 4 颗 卫星；按照这个要求，在六轨面和轨道高度 20200km 的前提下，只要 21 颗卫星就够了，所以，GPS 选 择了 21 工作卫星 + 3 备份卫星的基础星座。同时代的 GLONASS 的设计是三轨面 21 工作卫星 + 3 备份卫 星，同样可以保证全球任何时间都能看到至少 4 颗卫星
北斗民用频段 北斗一号短报文
北斗二号
频段
Tx Rx B1I B2I B3I
Frequency(MHz)
中心频率
下限频率
上限频率
1615.68
1611.1
1620.26
2491.75
2487.17
2496.33
1561.098 1559.052 1563.144
1207.14
1196.91
1217.37
目前北斗系统的精度不够高很大一部分的原因是中国的原子钟不行
•卫星导定位中，时间系统有着极其重要的意义，在由跟踪站对卫星进行定轨时，要求卫星位置 的误差小于1cm时，相应的时刻误差应小于2.6μs；如果要求测量的距离误差小于1cm时，则信号 传播时间的测定误差应小于 0.03ns •中国的原子钟相对国外产品，体积大、质量重、精度还差了一个量级，这种高精尖的技术国外 是对中国禁运的，我们只能靠自己
完整版)北斗卫星导航系统常识简介
完整版)北斗卫星导航系统常识简介北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，是继GPS和GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
它由空间段、地面段和用户段三部分组成，可以在全球范围内为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务和短报文通信能力。
目前，北斗卫星导航系统已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度达到10米，测速精度为0.2米/秒，授时精度为10纳秒。
北斗卫星导航系统的空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，其中静止轨道卫星主要用于通讯、气象等方面。
目前，北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖，覆盖范围东经约70°-140°，北纬5°-55°。
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，产生了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。
北斗卫星导航系统的应用前景广阔，预计到2020年，仅北斗卫星导航市场将达到年产值4000亿元人民币，年复合增长率达到40%以上。
卫星定位原理是北斗卫星导航系统的核心，它的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。
卫星定位技术利用卫星精确位置和导航信息，通过测量卫星信号的到达时间差来确定接收机的位置。
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）。
为了提高精度，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。
接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，按卫星的星座分布分成若干组，通过算法挑选出误差最小的一组用作定位。
卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差称为伪距，通过测量伪距来确定用户的三维位置和接收机时钟偏差。
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，确保卫星位置的精确性。
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)。
北斗介绍
北斗一代卫星导航系统1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。
覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。
GPS是覆盖全球的全天候导航系统。
能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。
2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。
GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。
航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。
3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。
地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。
GPS是被动式伪码单向测距三维导航。
由用户设备独立解算自己三维定位数据。
"北斗一号"的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。
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。
5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。
因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。
GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。
6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，"北斗一号"基于中心控制系统和卫星的工作，但是"北斗一号"对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。
北斗卫星导航系统word资料35页
一北斗系统介绍北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞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。
北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。
空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。
地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。
用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧洲“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。
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。
该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。
中国以后生产定位服务设备的产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。
而另外一种北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。
2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。
二系统服务北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，包括开放服务和授权服务两种方式。
开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
三系统特色1 特色北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通讯功能；全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当，而在增强区域也就是亚太地区，甚至会超过GPS；向全世界提供的服务都是免费的，在提供无源定位导航和授时等服务时，用户数量没有限制，且与GPS兼容；特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪？”和“你在哪？”；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
卫星导航系统简介
北斗卫星导航系统BDS（中国）系统介绍北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞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,缩写为BDS[1-2],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2011年12月27日起提供连续导航定位与授时服务北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。
空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。
地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。
用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧盟“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。
中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。
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。
该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。
[3]中国以后生产定位服务设备的生产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。
而北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。
2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。
2012年12月27日起，北斗系统在继续保留北斗卫星导航试验系统有源定位、双向授时和短报文通信服务基础上，向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务；民用服务与GPS一样免费。
[1-2]北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。
北斗系统介绍范文
北斗系统介绍范文北斗导航卫星系统，全称为中国北斗卫星导航系统（Beidou Navigation Satellite System，简称BDS），是中国自主研发和建设的卫星导航系统。
该系统由一组卫星和地面控制系统组成，通过在导航卫星上安装的精密的原子钟，提供全球范围内的定位、导航、时间和通信等服务。
北斗系统的发展目标是成为全球领先的卫星导航系统之一北斗系统的发展历程可以追溯到20世纪80年代末。
最初，北斗系统的主要任务是为中国提供定位和时间服务。
1994年，第一颗北斗导航卫星（北斗一号）成功发射，标志着北斗系统正式进入了卫星导航领域。
随着技术的不断发展和进步，北斗系统逐渐完善，卫星数量逐步增加，系统功能也逐渐提升。
北斗系统的核心是由卫星组成的导航星座，目前已经发射了一系列的北斗卫星。
北斗系统的导航星座主要包括核心区域导航组网和全球组网两部分。
核心区域导航组网主要覆盖中国和周边地区，提供高精度的导航和定位服务。
全球组网则是在核心区域导航组网的基础上，将覆盖范围扩展至全球，为全球用户提供卫星导航服务。
北斗系统提供的定位、导航和时间服务可以广泛应用于各个领域。
在陆地上，可以用于汽车导航、精确定位、城市规划等方面。
在海洋上，可以用于船舶导航、渔船定位和海事安全监测等。
在航空航天领域，可以用于飞行器导航、航空交通管理等。
此外，北斗系统还可以应用于农业、气象、环境监测、测量和勘探等领域。
北斗系统具有许多优势。
首先，北斗系统是一种全球覆盖的卫星导航系统，可以为全球用户提供定位和导航服务。
其次，北斗系统具有较高的精度和可靠性，可以满足不同行业的定位和导航需求。
再次，北斗系统还具有一定的抗干扰能力，在恶劣环境下仍能提供可靠的定位和导航服务。
最后，北斗系统在性能和功能上不断提升，未来还将引入更多创新技术，进一步提升系统性能和用户体验。
总之，北斗系统是中国自主研发和建设的卫星导航系统，具有全球覆盖、高精度、可靠性强等优势。
北斗卫星导航系统工作原理
北斗卫星导航系统工作原理一、北斗卫星导航系统概述北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，由一组卫星、地面控制系统和用户终端设备构成。
该系统可以为用户提供全球定位、导航、授时等服务。
二、北斗卫星导航系统组成1. 北斗卫星北斗卫星是北斗卫星导航系统的核心部分，它们以轨道方式绕地球运行，为用户提供定位和导航服务。
目前，北斗卫星总数已经超过了50颗。
2. 地面控制系统地面控制系统是负责管理和监测北斗卫星的设备。
它包括多个分布在不同地区的监测站和控制中心。
这些设备通过与北斗卫星通信，确保其正常运行。
3. 用户终端设备用户终端设备是使用北斗卫星导航服务的工具，包括智能手机、车载设备等。
三、北斗卫星导航系统工作原理1. 定位原理在使用北斗卫星进行定位时，用户需要接收来自至少4颗不同的北斗卫星发射的信号。
这些信号包含了卫星的位置和时间信息。
用户设备通过计算这些信号的传播时间和距离，可以确定自己的位置。
2. 导航原理北斗卫星导航系统可以为用户提供导航服务。
在使用导航服务时，用户需要输入目的地的坐标，系统会计算出最佳路径并指引用户前往目的地。
此过程中，系统会根据卫星信号计算出用户当前位置，并与目的地坐标进行比较，从而确定最佳路径。
3. 授时原理北斗卫星导航系统可以为用户提供授时服务。
在使用授时服务时，用户设备会接收来自北斗卫星发射的时间信号，并根据这些信号同步自己的时间。
四、北斗卫星导航系统应用场景1. 车载导航北斗卫星导航系统可以为车载设备提供定位和导航服务，帮助驾驶员更准确地找到目的地。
2. 物流管理物流公司可以使用北斗卫星导航系统对车辆进行实时监控和调度，提高运输效率。
3. 船舶定位北斗卫星导航系统可以为海上运输提供定位和导航服务，帮助海员更好地掌握船舶位置和航行方向。
五、北斗卫星导航系统的优势1. 定位精度高北斗卫星导航系统可以提供高精度定位服务，定位误差小于5米。
2. 全球覆盖北斗卫星导航系统可以在全球范围内提供定位和导航服务，覆盖范围广泛。
北斗卫星导航系统常识简介(可编辑修改word版)
北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）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。
北斗卫星导航系统（BDS）和美国 GPS、俄罗斯 GLONASS、欧盟 GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，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 10 米，测速精度0.2 米/秒，授时精度 10 纳秒。
北斗卫星导航系统空间段由5 颗静止轨道卫星（又称24 小时轨道，指轨道平面与赤道平面重合，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期，且方向亦与之一致，即卫星与地面的位置相对保持不变，故这种轨道又称为静止卫星轨道。
一般用作通讯、气象等方面）和30 颗非静止轨道卫星组成，2012 年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020 年左右覆盖全球。
中国正在实施北斗卫星导航系统建设，截止2016 年 10 月已成功发射 16 颗北斗导航卫星。
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。
北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70°-140°，北纬5°- 55°。
北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。
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。
北斗产业应用前景广阔，预计到 2020 年，仅北斗卫星导航市场将达到年产值 4000 亿元人民币，年复合增长率达到 40%以上。
北斗简介介绍
治安管理
通过实时追踪和定位，北斗系统有助于公共安全机构进行高效的 治安管理。
预防犯罪
北斗系统可为公共安全机构提供犯罪高发区域的实时监控和预警 。
农业渔业
精准农业
北斗系统可提供农田的精确位置和面积数据，帮助农民实现精准施 肥和灌溉。
渔业管理
服务民生领域
在交通运输、公共安全、 减灾救灾等领域，北斗系 统可为民众提供高效、可 靠的定位导航服务。
北斗系统的历史与发展
研发历程
北斗系统自上世纪80年代开始研发， 经历了北斗一号、北斗二号、北斗三 号的发展历程，逐步实现了全球覆盖 。
国际合作
北斗系统积极参与国际卫星导航领域 合作，推动全球卫星导航系统兼容与 互操作，促进卫星导航技术的应用与 发展。
环境监测
北斗系统还可用于空气质量、水文等环境监测，为环境保护提供数 据支持。
科学研究
地形测绘
北斗系统的高精度定位 数据可用于地形测绘和 地理信息系统建设。
地球科学
通过北斗系统获取的连 续观测数据，科学家可 研究地球的运动、板块 构造等领域。
科研实验
在某些科研实验中，北 斗系统的高精度定位和 时间服务是重要的技术 支撑。
主控站是地面段的核心，负责 协调和管理整个地面段的工作 ，包括数据处理、卫星控制等
。
数据接收站负责接收卫星信号 ，并将信号处理后传输给主控 站。
监测站负责监测卫星的运行状 态和信号质量，及时发现和解 决故障。
用户段
用户段由北斗终端设备组成，负责接 收和处理卫星信号，提供定位和导航 服务。
北斗终端设备包括手持机、车载终端 等，具有小巧、轻便、功耗低等特点 ，可广泛应用于军事、民用等领域。
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• 从2007年04月14日到2016年06月12日，我国目前已经发送23颗北斗二号卫 星，目前已经能够覆盖我国本土的区域导航系统，覆盖范围 70°E~140°E，5°N~55°N。
• 北斗二号能够提供通信、（有源与无源）定位、测速、授时等服务，定位 精度可达10m，授时精度可达20ns，测速精度可达0.2m/s。
2 2
ra2 rb2
x xc 2 y yc 2 rc2
A xa , ya
ra
B xb, yb
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
单向授时
如果用户的位置坐标是已知的、准确的，就可以采用单向授时的方法：
① 将本地接收信号的时间和中心站发出信号的时间作差，就可以得到
估计的信号传播时间toff；
② 由于卫星、中心站和用户的位置都是准确已知的，所以可以求出信
号的实际传播时间，即上行时间tup 与下行时间tdown 之和；
③ 那么本地时钟与卫星时钟的钟差就可以用公式∆t=toff-tup-tdown 得到， 然后采用移相的方法调整本地钟输出的秒脉冲（PPS），皆可以消 除钟差，实现本地时钟与北斗时钟的同步。
北斗卫星导航系统
Beidou Navigation Satellite System
Байду номын сангаас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。
x xa 2 y ya 2 ra2 x xb 2 y yb 2 rb2
• 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。
③ 由于中心站和两颗卫星的位置坐标均是已知的，即s1、s2已知，因此可以计算 出用户分别到两颗卫星的距离r1、r2 ，用户则处于以两颗卫星为球心的球面交 线圆弧上；
④ 中心站从数字化地形图查寻到用 户高程值或者由用户自己提供高 程值，又可知道用户处于某个与 地球基准椭球面平行的椭球面上 ，从而地面控制中心站可最终计 算出用户所在的位置坐标值；
RNSS
Radio Navigation Satellite System 卫星无线电导航业务
• 北斗二号卫星导航定位系统既保留了RDSS，又拓展 了RNSS；
• GPS、GlONASS、Galileo都属于该系统；
• 由于服务范围内用户在任意时刻都能够接收到4颗以 上的卫星信号，所以用户不再依赖于地面测量控制 中心站，可自主完成（无源）定位、测速、授时等 功能，也不再受到客户容量和服务频度的限制。
• 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。
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。
• 北斗二号卫星导航定位系统计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道（ GEO）卫星、27颗中地球轨道（MEO）卫星、3颗倾斜同步轨道（IGSO ）卫星。
• 5 颗 静 止 轨 道 卫 星 定 点 位 置 为 58.75°E 、 80°E 、 110.5°E 、 140°E 、 160°E，可提供RNSS和RDSS信号链路；
卫星
tdown toff
用户
tup
中心站
如果用户的位置为未知的或者不准确 的，无法计算出出站信号的下行时间， 因此无法得到信号实际的传播时间， 只能采用双向授时的方法：
① 中心站先发出站信号，用户接收 后并发入站信号给中心站，中心 站根据接收与发出信号的时间差 来计算出信号的双向传播时间toff ； 由于该时间差完全由中心站计算 得到，因此无本地时间无关，不 存在钟差这个未知数。
x xi 2 y yi 2 z zi 2 ct ri2 i 1,2,L
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）。
A xa , ya
ra
B xb, yb
rb
U x, y
注：该方程组会得到2个解，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 x
xa xb
2 2
y y
ya yb
⑤ 最后，中心站将定位结果通过卫 星转发给用户，即完成有源定位 。
卫星2
r2
r1
卫星1
s2
s1
用户
中心站
短报文通信
北斗一号卫星与国际通信卫星一样，可以完成通信任务。北斗短 报文可以在没有通信和网络的海洋、沙漠和野外，或者移动通信 与电力中断的灾区发挥出巨大的应用价值。
在2008年汶川地震时，进入重灾区的救援部队就利用北斗短报文 功能突破了通信盲点，与外界取得联系，通报了灾情，供指挥部 及时做出决策。
中心站
用户2
监听
中心站会将下属终端用户的定位结果或通信内容发送至对应的北 斗指挥终端用户上，也就是说北斗指挥卡具有监听下属卡的功能。
卫星
从属
用户1 指挥机
中心站
用户2
通播
指挥终端具有对自己下属终端通播的功能，类似于短信的群 发功能，可应用于紧急通知、天气播报等。
卫星
指挥机
中心站
用户1
用户2 用户3
② 在不考虑用户运动的情况下，可
认为出站和入站的时间是相同的，
因此可得到出站信号的实际传播
时间为toff/2；
用户
③ 中心站再将这个出站信号的实际
传播时间发送给用户，就可以根
据单向授时的方法来对用户的本
地时间进行授时。
双向授时
卫星
tdown
tup
toff
中心站
总结
优点：
• 通信功能能够解决野 外、灾区等地面通信 难以覆盖或者被破坏 的问题；
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。
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。
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。
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”。
注：短报文属于RDSS的功能，仍然受到客户容量、 服务频度和通信等级的限制。
无源定位 和授时
卫星1
x1
,
y1
,
z1
卫星2
x2, y2, z2 r2
r1
卫星3
x3
,
y3
,
z3
r3 rn
卫星n
xn, yn, zn
如果用户收到n（n≥4）颗卫星 的信号，那么就可以根据的定 位原理解算出用户的所在位置 以及本地与卫星之间的钟差， 实现无源定位和授时。
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；
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 电文长度
备注
1
110 bit 7个汉字和27个BCD码
2
408 bit 29个汉字和102个BCD码
3
628 bit 44个汉字和157个BCD码
4
848 bit 60个汉字和210个BCD码
短报文的收发过程
① 发送方首先将包含接收方ID号和通信内容的通信申请信号进行加密， 然后通过卫星转发至地面控制中心站；