全球卫星导航系统格局讲解

绪论 >全球卫星导航系统格局

从规划而言，欧洲的“伽利略”卫星同步导航系统其规模极 大，最初规划时的目标就是要取代美国的GPS系统成为全球第一， 卫星数量为30颗，27颗为工作卫星，3颗为候补卫星，最高精确 度为误差少于1米。 欧盟诸国2002年签署合建“伽利略”系统协议时，预计到 2008年即可投入运作，但与其它欧盟多国计划一样，“伽利略” 也因合作国之间无法处理利益问题而一再拖延，目前最乐观的估 计是2011年可以开始投入运作，而整个计划可于何时完成则无 法估计。
通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务
定位原理
距离交会
测距原理
被动式电磁波测距
特点
全球覆盖、全天候、不间断、精度高
绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”系统运作原理与流程
“北斗”卫星导航定位系统是全天候、全日 时提供卫星导航定位信息的区域导航系统， 所以用户随时都可以接收到卫星广播的询问 信号，服务范围以大陆地区为主。 其定位原理系采用3球交会测星原理进行定 位，以2颗卫星为球心，2球心至用户的距 离为半径可画出2个球面另一个球面是以地 心为球心，画出以用户所在位置点至地心的 距离为半径的球面，3个球面的交会点即为 用户的位置。
全球卫星导航系统格局
绪论 >全球卫星导航系统格局
全球卫星导航系统格局---四分天下
目前全球的卫星导航系统除了美国的GPS系
统以外，还有欧洲的“伽利略”、俄罗斯的
“格洛纳斯”、中国的“北斗”等全球卫星
导航定位系统也在加快发展。
绪论 >全球卫星导航系统格局

美国的GPS卫星同步导航系统由24颗卫星 组成，定位精确度约为误差少于10米，是全球 卫星导航市场的垄断者。据悉，为保持在战略 和经济领域的优势，美国还正在实验第二代卫 星同步系统，计划再发射20颗卫星，总数达到 44颗，届时精确度将高达误差少于1米。
北斗卫星导航系统与GPS的比较
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°140°，北纬5°- 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)。
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。
绪论 >全球卫星导航系统格局

中国在2000年开始建设属于自己的“北斗”卫 星同步导航定位系统，先后于2000年、2003年及今年 发射了5颗导航定位卫星。由于受卫星数量和分布范围 的限制，从严格意义上来讲，“北斗”卫星导航定位系 统在现阶段仍是区域性有源三维卫星定位与通信系统 （CNSS）。 北斗”系统一旦完成30颗卫星的全球导航规模构 建，在规模上将超越俄罗斯的GLONASS，并进一步逼 近美国的下一代GPS系统。
Hale Waihona Puke Baidu
“北斗”系统运作原理与流程
精密授时：“北斗”导航系统具有单向和双 向2种授时功能，根据不同的精度要求，定 时传送最新授时信息给客户端，供用户完成 与“北斗”卫星导航定位系统间时间差的修 正。
谢 谢！

绪论 >全球卫星导航系统格局
伽利略系统
在伽利略卫星导航系统的开发和经营方面， 欧盟已与中国、印度、以色列和乌克兰签署 了合作开发协议，未来的伽利略系统将是一 人定位于全球卫星导航市场、多国共同参与 的系统，将成为美国GPS的重要竞争对手。
绪论 >全球卫星导航系统格局
伽利略系统
伽利略系统将有5大业务： 面向大众的普通业务； 面向专业客户的商业业务； 安全领域业务； 搜寻和营救业务； 公共业务。
绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”系统运作原理与流程
简短通信：“北斗”卫星导航定位系统具有 用户与用户、用户与地面控制中心之间双向 数字简讯通信能力。运作流程为地面控制中 心接收到用户发送来的响应信号中的通信内 容，进行解读后再传送给收件人客户端。这 种简讯通信服务，GPS无法提供。
绪论 >全球卫星导航系统格局

绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”誓言超欧、越俄、赶美
据介绍，正在建设的“北斗”卫星导航系统 空间段可提供两种服务方式，即开放服务和 授权服务。 开放服务是在服务区免费提供定位、测速和 授时服务，定位精度为10米，授时精度为 50纳秒，测速精度为0.2米／秒。 授权服务是向授权用户提供更安全的定位、 测速、授时和通信服务信息。
绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”系统运作原理与流程
“北斗”卫星导航定位系统是由太空的导航通信卫 星、地面控制中心和客户端三部分组成： 空间端有2枚地球同步轨道卫星，执行地面控制中 心与客户端的双向无线电信号的中继任务； 地面端包括民用网管中心，主要负责无线电信号的 发送接收，及整个系统的监控管，其中，民用网管 中心负责系统内民用用户的标记、识别和运行管理； 客户端是直接由用户使用的设备，即用户机，主要 用于接收地面控制中心经卫星转发的测距信号。
北斗卫星导航系统组成：
北斗
空间端
5颗 30颗
地面端
用户端
静 止 卫 星
非 静 止 卫 星
主 控 站
注 入 站
监 测 站
其 它 地 面 站
北 斗 用 户 端
兼容 其他 卫星 系统 终端
绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”系统运作原理与流程
简单的说，“北斗”卫星导航定位系统具有 快速定位、简短通信和精密授时的三大主要 功能。 快速定位：从用户发出定位申请，到收到结 果，只需1秒钟。而在这1秒钟内，整个系 统要完成发送申请信号、上传卫星、经地面 控制中心计算出位置，再从卫星将定位信息 送返申请用户等流程，而其中快速捕捉信号 只用了几毫秒。
绪论 >全球卫星导航系统格局
“北斗”誓言超欧、越俄、赶美
“北斗”卫星导航系统与其它全球导航与定位系统相 比最大的优势，在于它不仅能使用户知道自己的所在 位置，还可以告诉别人自己的位置在什么地方。
绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述①
GPS概述①
建立国家
美国(1958--1964年，海军导航卫星系统NNSS系统)
绪论 >全球卫星导航系统格局
俄罗斯GLONASS卫星导航系统由24 颗卫 星组成，定位精确度约为10米左右。但由于 俄罗斯长期受资金短缺困扰，GLONASS系 统发展一直陷于停滞甚至倒退状态，目前在 轨运行卫星只有17颗，俄罗斯正拉拢印度参 与，俄政府期望于2008年可以令 GLONASS卫星全部部署到位。
目的
在全球范围内，提供实时、连续、全天候的导航定位及 授时服务
开始筹建时间（国防部NAVSTAR/GPS）
1973年
完全建成时间
1995年
绪论绪论 > 全球定位系统的产生、发展及前景 > GPS概述②
GPS概述②
系统构成
空间星座部分、地面控制部分、用户设备部分
服务方式