GPS普及教程北斗卫星定位导航系统解析

GPS普及教程：北斗卫星定位导航系统一

中国开展卫星导航与定位研究最早始于上世纪60年代，随后由于受到文化大革命的干扰，研究一度中断直到70年代末才恢复。 1983年，一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案被提出。随后，陈芳允院士（863计划的倡导者之一）正式提出了研制双星“快速导航系统”（RDSS），1994年国家正式批准了该项目上马，并正式命名为“北斗卫星定位导航系统”。2000年发射了第一颗导航试验卫星，2003年又发射了两颗导航试验卫星，至此第一代卫星定位导航试验系统在地球同步轨道组网成功。

技术特点

与GPS不同，“北斗”系统使用的是与GEOSTAR（即1982年7月由美国三位科学家提出并于12月定名的Geostar系统，这是一种由两颗卫星构成的主动式卫星定位系统，最后由于GPS的迅速发展导致该研究在1991年9月面临撤资流产的命运）的定位系统类似的技术。“北斗”实际上是一个区域性卫星导航定位系统，由3颗（两颗工作卫星、一颗备用卫星）北斗定位卫星、1个地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。而GPS 则是一个由24颗卫星组网，覆盖全球且不需要地面基站辅助的全球导航定位系统。两者最大的不同是在定位精度和通讯方面。GPS的定位精度可以控制在几米之内，“北斗”系统的定位精度在经过校准的情况下能达到20米左右，如果不校准则精度只有100米左右。

此外，和GPS不同的是，“北斗”系统还可以提供双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。通过“北斗”系统，用户一次最多可以传输120个字符。“北斗”系统主要用于运输业。例如，通过使用该系统运输公司就可以获知本公司的所有车辆在国内的具体位置，以及过去一段时间以来它们的行驶轨迹。该系统还可以监视车辆状态和用于车辆防盗。该系统还提供一种功能，向用户通报正在发生的事故和犯罪状况。在“北斗”系统信号较弱的地区，用户可以辅助使用GPS信号。

应用领域

中国发展“北斗”系统有军民两种用途。与美国相类似，该系统的核心是用于军事目的，但是也可以为民用和商业领域提供多种服务。中国的主要考虑是，一旦爆发冲突，美国很可能关闭GPS系统或者加大民用码的误差。因此，中国认为保护国家利益需要发展不受制于外国的独立的卫星导航与定位系统。中国希望“北斗”系统无论在技术还是应用上，最终都能与GPS相抗衡。

卫星定位导航功能在军用和民用上都具有重要用途。美国利用GPS的导航与定位功能所具备的精确制导能力被证明是打赢“信息化战争”必不可少的条件。在有可能与台湾发生的冲突中，精确制导能力更为重要，中国希望通过此种能力减少附带损伤。解放军还可以通过“北斗”系统的双向通信功能随时与己方部队联络并监控他们所处的位置。卫星导航与定位技术还可以运用到解放军的对潜通讯上，潜艇可不再需要上浮即可接收卫星信号。解放军海军的下一代弹道导弹潜艇可通过使用“北斗”系统获得更准确的目标定位信息，增强潜射导弹的精确制导能力。事实上，世界上第一代导航与定位系统——美国海军的“子午仪”系统，其最初的设计目的就是为了增强弹道导弹核潜艇的精确制导能力。中国的研究人员也在进行类似的研究。

GPS不断扩大的市场占有率也刺激了中国在商业领域使用“北斗”系统的兴趣。根据评估，到2008年整个GPS的市场前景将达到220亿美元。除了运输业和个人移动通讯领域的运用，一些大型企业还需要GPS为它们提供精确的授时服务。

卫星导航与定位方案被提出。随后，陈芳允院士（863计划的倡导者之一）正式提出了研制双星“快速导航系统”（RDSS），1994年国家正式批准了该项目上马，并正式命名为“北斗卫星定位导航系统”。2000年发射了第一颗导航试验卫星，2003年又发射了两颗导航试验卫星，至此第一代卫星定位导航试验系统在地球同步轨道组网成功。

技术特点

与GPS不同，“北斗”系统使用的是与GEOSTAR（即1982年7月由美国三位科学家提出并于12月定名的Geostar系统，这是一种由两颗卫星构成的主动式卫星定位系统，最后由于GPS的迅速发展导致该研究在1991年9月面临撤资流产的命运）的定位系统类似的技术。“北斗”实际上是一个区域性卫星导航定位系统，由3颗（两颗工作卫星、一颗备用卫星）北斗定位卫星、1个地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。而GPS 则是一个由24颗卫星组网，覆盖全球且不需要地面基站辅助的全球导航定位系统。两者最

大的不同是在定位精度和通讯方面。GPS的定位精度可以控制在几米之内，“北斗”系统的定位精度在经过校准的情况下能达到20米左右，如果不校准则精度只有100米左右。

此外，和GPS不同的是，“北斗”系统还可以提供双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。通过“北斗”系统，用户一次最多可以传输120个字符。“北斗”系统主要用于运输业。例如，通过使用该系统运输公司就可以获知本公司的所有车辆在国内的具体位置，以及过去一段时间以来它们的行驶轨迹。该系统还可以监视车辆状态和用于车辆防盗。该系统还提供一种功能，向用户通报正在发生的事故和犯罪状况。在“北斗”系统信号较弱的地区，用户可以辅助使用GPS信号。

GPS普及教程：北斗卫星定位导航系统二

中国发展“北斗”系统有军民两种用途。与美国相类似，该系统的核心是用于军事目的，但是也可以为民用和商业领域提供多种服务。中国的主要考虑是，一旦爆发冲突，美国很可能关闭GPS系统或者加大民用码的误差。因此，中国认为保护国家利益需要发展不受制于外国的独立的卫星导航与定位系统。中国希望“北斗”系统无论在技术还是应用上，最终都能与GPS相抗衡。

卫星定位导航功能在军用和民用上都具有重要用途。美国利用GPS的导航与定位功能所具备的精确制导能力被证明是打赢“信息化战争”必不可少的条件。在有可能与台湾发生的冲突中，精确制导能力更为重要，中国希望通过此种能力减少附带损伤。解放军还可以通过“北斗”系统的双向通信功能随时与己方部队联络并监控他们所处的位置。卫星导航与定位技术还可以运用到解放军的对潜通讯上，潜艇可不再需要上浮即可接收卫星信号。解放军海军的下一代弹道导弹潜艇可通过使用“北斗”系统获得更准确的目标定位信息，增强潜射导弹的精确制导能力。事实上，世界上第一代导航与定位系统——美国海军的“子午仪”系统，其最初的设计目的就是为了增强弹道导弹核潜艇的精确制导能力。中国的研究人员也在进行类似的研究。