GNSS(北斗卫星定位)发展概况与测绘行业应用演讲稿
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项关键技术，开展地面和星地综合试验，全面突破核心关键技术。
缺点： 卫星轨道低 无法满足高速用户的需要 定位精度偏低 无法满足军方需求
由于上述种种原因，纵使子午卫星导航系统刚服役不久，就迫使美国国防部不得不着手研究第二 代的卫星导航系统——全球定位系统（GPS）
GNSS形成和完善 — GPS
• 全球定位系统(GPS):是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一 代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实 时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通 讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研 究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS 卫星星座己布设完成。
• 系统组成 空间部分———GPS星座； 地面控制部分———地面监控系统； 用户设备部分———GPS 信号接收机。
GPS全球定位系统 系统组成
• 空间部分———GPS星座 卫星组成：24颗（21+3） 距地表距离：20 200km
GPS全球定位系统 系统组成
• 地面控制部分———地面监控系统 1 个主控站（科罗拉多· 斯平士） 5 个监测站 3 个注入站
GPS全球定位系统 系统组成
• 用户设备部分———GPS 信号接收机 进口：天宝、徕卡、拓普康 中国：南方、华测、中海达
1999 年1 月25 日美国副总统以文告形式发表了GPS 现代化的政策。 随后美国军方和波音公司（GPS 系统主要制造者）发表的文章都阐 明了GPS 现代化的内涵：
一是保护（protection），即GPS 现代化是为了更好的保护美方及其 友好方的使用，其主要措施是发展军码和强化军码的保密性能、加 强抗干扰能力；
发展路线图
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验 工程建设 应用推广与产业化
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验
主要任务： 满足工程建设与应用产业化需求；深化基础研究与前沿技术研
究，带动相关原材料、元器件等基础工业生产能力的整体提高，推 动航空、通信、电子、测绘、地质、水文、天文等科技领域的持续 发展。
二是阻止（prevention），即阻扰敌对方使用、施加干扰（SA，AS） 等；
三是保持（preservation）
GLONASS全球定位系统
• 拥有者
• 俄罗斯
• 发展简史
• 由前苏联从80年代初开始建设现在由俄罗斯空间局管理。目前因经济问题，星 座中卫星缺失太多，暂时不能连续实时定位。
• 系统组成
GNSS( Global Navigation Satellite System 即全球导航卫星系统)
美国GPS
俄罗斯GLONASS
中国北斗
欧盟伽利略
GNSS形成前 （初级）
• 卫星三角网：以人造地球卫星作为空间观测目标，由地面观测站对其 进行摄影测量，测定测站至卫星的方向，来确定地面点的位置的三角 网。
北斗二代：2007年4月14日，2009年4月15日， 2010年1月17日，2010年6月02日， 2010年8月1日 发射了5颗中国的（5颗）
• 系统组成
“北斗二代”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 。
中国北斗定位系统（COMPASS
发展路线图
北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施： 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成 区域有源服务能力； 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域 无源服务能力； 第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。
和1颗备份星。
重点： 27
2
中国北斗定位系统（COMPASS ）
• 北斗卫星导航系统概念 • 北斗卫星导航系统发展蓝图 • 北斗卫星导航系统发展现状
中国北斗定位系统（COMPASS ）
• 拥有者
• 中国
• 发展简史
北斗一代：2000年10月31日， 2000年12月21日 ，
2003年5月25
日分别发射了卫星（3颗）
• 国家：美国
• 系统组成
• 空间部分 • 控制部分 • 用户部分
GPS全球定位系统
• 拥有者 • 美国
• 发展简史 • 全球卫星定位系统（GPS）计划自1973年起步，1978年首次发射卫星，1994年完成 24颗中高度圆轨道（MEO）卫星组网，共历时16年、耗资120亿美元。至今，已先后 发展了三代卫星。
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验
主要内容： 探索卫星导航领域前沿理论、方法和体制，突破星座设计、信号体制、
精密定轨与时间同步、时间频率体系、系统安全、差分与系统完好性、星间 链路与自主导航、系统过渡与替换、长寿命与高可靠、星地一体系统控制与 管理、导航卫星专用平台、一箭多星发射组网、关键元器件部件国产化等多
• 卫星测距网：用激光技术测定测站至卫星的距离作为观测值。美国20 世纪60～70年代，建立了一个共45个点的全球卫星三角网，点位精度 5米。
• 子午卫星导航（多普勒定位）系统 ：1960年4月，美国发射了世界第 一颗子午导航卫星
GNSS形成前 （初级）
特点： 速度快、（1.5小时） 精度均匀、 不受天气和时间的限制、
• 卫星星座 • 地面监测控制站 • 用户设备
重点解析数字： 22 16 18 24
伽利略（GALILEO）全球定位系统
• 拥有者
• 欧盟，中国参与
• 发展简史
• GALILEO系统是欧洲自主的、计划将于2008年完成，但从目前的情况来看，整个系统 的建立还是遥遥无期
• 系统组成
• GALILEO系统由30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星分布在3个中地球 轨道（MEO）上，轨道高度为23616千米，轨道倾角56度。每个轨道上部署9颗工作星
浅谈GNSS（全球导航卫星系统） 的发展概况与测绘行业应用
报告人： 北京华辰北斗信息技术有限公司
2010年11月20日
目录
• GNSS（全球导航卫星系统）发展概况
GNSS形成前 GNSS形成和完善（重点COMPASS）
一 · GNSS发展概况
组成
缺点： 卫星轨道低 无法满足高速用户的需要 定位精度偏低 无法满足军方需求
由于上述种种原因，纵使子午卫星导航系统刚服役不久，就迫使美国国防部不得不着手研究第二 代的卫星导航系统——全球定位系统（GPS）
GNSS形成和完善 — GPS
• 全球定位系统(GPS):是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一 代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实 时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通 讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研 究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS 卫星星座己布设完成。
• 系统组成 空间部分———GPS星座； 地面控制部分———地面监控系统； 用户设备部分———GPS 信号接收机。
GPS全球定位系统 系统组成
• 空间部分———GPS星座 卫星组成：24颗（21+3） 距地表距离：20 200km
GPS全球定位系统 系统组成
• 地面控制部分———地面监控系统 1 个主控站（科罗拉多· 斯平士） 5 个监测站 3 个注入站
GPS全球定位系统 系统组成
• 用户设备部分———GPS 信号接收机 进口：天宝、徕卡、拓普康 中国：南方、华测、中海达
1999 年1 月25 日美国副总统以文告形式发表了GPS 现代化的政策。 随后美国军方和波音公司（GPS 系统主要制造者）发表的文章都阐 明了GPS 现代化的内涵：
一是保护（protection），即GPS 现代化是为了更好的保护美方及其 友好方的使用，其主要措施是发展军码和强化军码的保密性能、加 强抗干扰能力；
发展路线图
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验 工程建设 应用推广与产业化
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验
主要任务： 满足工程建设与应用产业化需求；深化基础研究与前沿技术研
究，带动相关原材料、元器件等基础工业生产能力的整体提高，推 动航空、通信、电子、测绘、地质、水文、天文等科技领域的持续 发展。
二是阻止（prevention），即阻扰敌对方使用、施加干扰（SA，AS） 等；
三是保持（preservation）
GLONASS全球定位系统
• 拥有者
• 俄罗斯
• 发展简史
• 由前苏联从80年代初开始建设现在由俄罗斯空间局管理。目前因经济问题，星 座中卫星缺失太多，暂时不能连续实时定位。
• 系统组成
GNSS( Global Navigation Satellite System 即全球导航卫星系统)
美国GPS
俄罗斯GLONASS
中国北斗
欧盟伽利略
GNSS形成前 （初级）
• 卫星三角网：以人造地球卫星作为空间观测目标，由地面观测站对其 进行摄影测量，测定测站至卫星的方向，来确定地面点的位置的三角 网。
北斗二代：2007年4月14日，2009年4月15日， 2010年1月17日，2010年6月02日， 2010年8月1日 发射了5颗中国的（5颗）
• 系统组成
“北斗二代”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 。
中国北斗定位系统（COMPASS
发展路线图
北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施： 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成 区域有源服务能力； 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域 无源服务能力； 第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。
和1颗备份星。
重点： 27
2
中国北斗定位系统（COMPASS ）
• 北斗卫星导航系统概念 • 北斗卫星导航系统发展蓝图 • 北斗卫星导航系统发展现状
中国北斗定位系统（COMPASS ）
• 拥有者
• 中国
• 发展简史
北斗一代：2000年10月31日， 2000年12月21日 ，
2003年5月25
日分别发射了卫星（3颗）
• 国家：美国
• 系统组成
• 空间部分 • 控制部分 • 用户部分
GPS全球定位系统
• 拥有者 • 美国
• 发展简史 • 全球卫星定位系统（GPS）计划自1973年起步，1978年首次发射卫星，1994年完成 24颗中高度圆轨道（MEO）卫星组网，共历时16年、耗资120亿美元。至今，已先后 发展了三代卫星。
发展中发展中需完成的三大任务:
关键技术攻关与试验
主要内容： 探索卫星导航领域前沿理论、方法和体制，突破星座设计、信号体制、
精密定轨与时间同步、时间频率体系、系统安全、差分与系统完好性、星间 链路与自主导航、系统过渡与替换、长寿命与高可靠、星地一体系统控制与 管理、导航卫星专用平台、一箭多星发射组网、关键元器件部件国产化等多
• 卫星测距网：用激光技术测定测站至卫星的距离作为观测值。美国20 世纪60～70年代，建立了一个共45个点的全球卫星三角网，点位精度 5米。
• 子午卫星导航（多普勒定位）系统 ：1960年4月，美国发射了世界第 一颗子午导航卫星
GNSS形成前 （初级）
特点： 速度快、（1.5小时） 精度均匀、 不受天气和时间的限制、
• 卫星星座 • 地面监测控制站 • 用户设备
重点解析数字： 22 16 18 24
伽利略（GALILEO）全球定位系统
• 拥有者
• 欧盟，中国参与
• 发展简史
• GALILEO系统是欧洲自主的、计划将于2008年完成，但从目前的情况来看，整个系统 的建立还是遥遥无期
• 系统组成
• GALILEO系统由30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星分布在3个中地球 轨道（MEO）上，轨道高度为23616千米，轨道倾角56度。每个轨道上部署9颗工作星
浅谈GNSS（全球导航卫星系统） 的发展概况与测绘行业应用
报告人： 北京华辰北斗信息技术有限公司
2010年11月20日
目录
• GNSS（全球导航卫星系统）发展概况
GNSS形成前 GNSS形成和完善（重点COMPASS）
一 · GNSS发展概况
组成