北斗导航定位卫星

北斗导航定位卫星中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，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。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。2014年11月23日，国际海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函，这标志着北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分，取得面向海事应用的国际合法地位。中国的卫星导航系统已获得国际海事组织的认可。基本信息中文名称北斗卫星导航外文名称theBigDipperNavigationSystem研制国家中国英文缩写BDS性质地球卫星定位与通信系统目录1卫星简介2发展历程3建设原则4覆盖范围5试验系统6正式系统7系统构成8制作原理9采用技术10应用领域11标准制定12国际认可卫星简介折叠编辑本段北斗导航定位卫星北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem﹞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。[3]发展历程折叠编辑本段早期研究折叠1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后这项名为“灯塔”的研究计划被取消。[2]1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其可行性，之后的北斗卫星导航试验系统即基于此方案。试验系统折叠1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，区域性的导航功能得以实现。2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系统的组建。中国加入欧盟伽利略计划折叠2003年09月，中国打算加入欧盟的伽利略定位系统计划，并在接下来的几年中投入了2.3亿欧元的资金。由此，人们相信中国的北斗系统只会用于自己的武装力量。中国与欧盟在2004年10月09日正式签署伽利略计划技术合作协议。2008年01月，香港南华早报在“中国不当“伽利略”计划小伙伴”的报道中指出：中国不满其在伽利略计划中的配角地位，并将推出北斗二代与伽利略定位系统在亚洲市场竞争。正式系统折叠2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量试验。2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国和周边地区提供测试服务，2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划，从1994年开始发展的试验系统（第一代系统）为第一步，2004年开始发展的正式系统（第二代系统）又分为两个阶段，即第二步与第三步。至2012年，此战略的前两步已经完成。根据计划，北斗卫星导航系统将在2020年完成，届时将实现全球的卫星导航功能。北斗卫星导航系统三步走发展规划时间节点200420122020实现目标区域有源定位区域无源定位全球无源定位东盟各国加入合作折叠中国科学技术部部长万钢在2013年1月19日中国科技工作会议上透露，2013年将积极实施“中国东盟科技伙伴计划”，启动“中国-东盟联合实验室”、“中国-东盟技术转移中心”建设，在东盟各国合作建设北斗系统地面站网。建设原则折叠编辑本段北斗导航定位卫星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。4、渐进性。中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展，不断完善服务质量，并实现各阶段的无缝衔接。覆盖范围折叠编辑本段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。[4]试验系统折叠编辑本段北斗卫星导航试验系统又称为北斗一号，是中国的第一代卫星导航系统，即有源区域卫星定位系统，1994年正式立项，2000年发射2颗卫星后即能够工作，2003年又发射了一颗备份卫星，试验系统完成组建，该系统服务范围为东经70°－140°，北纬5°－55°。系统组成折叠北斗卫星导航试验系统于2003年完全建成系统分为三个部分，分别为空间段、地面段、用户段：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。用户段：用户的终端。性能折叠北斗卫星导航试验系统于2000年能够使用后，其定位精度100米，使用地面参照站校准后为20米，与当时的全球卫星定位系统民用码相当。系统用户能实现自身的定位，也能向外界报告自身位置和发送消息，授时精度20纳秒，定位响应时间为1秒。[5]由于是采用少量卫星实现的有源定位，该系统成本较低，但是系统在定位精度、用户容量、定位的频率次数、隐蔽性等方面均受到限制。另外该系统无测速功能，不能用于精确制导武器。正式系统折叠编辑本段北斗卫星导航系统在2012年的服务范围正式的北斗卫星导航系统也被称为北斗二号，是中国的第二代卫星导航系统，英文简称BDS，曾用名COMPASS，“北斗卫星导航系统”一词一般用来特指第二代系统。此卫星导航系统的发展目标是对全球提供无源定位，与全球定位系统相似。在计划中，整个系统将由35颗卫星组成，其中5颗是静止轨道卫星，以与使用静止轨道卫星的北斗卫星导航试验系统兼容。其总设计师为孙家栋。北斗从其试验系统开始就有其军事目的，其正式系统也是一个军民两用的系统。项目的主要参与者为中国人民解放军总参谋部、总装备部、国家国防科技工业局、中国科学院、中国航天科技集团公司、中国电子科技集团公司、国防科技大学。截至2012年，中国为试验系统和覆盖亚太的正式系统共花费了数百亿人民币，为了实现覆盖全球的目标，还将投入四五百亿以上。亚太服务折叠北斗卫星导航系统的建设于2004年启动，2011年开始对中国和周边提供测试服务，2012年12月27日起正式提供卫星导航服务，服务范围涵盖亚太大部分地区，南纬55度到北纬55度、东经55度到东经180度为一般服务范围。该导航系统提供两种服务方式，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、授时服务，定位精度为10米，测速精度0.2米/秒，授时精度50纳秒，在服务区的较边缘地区精度稍差。授权服务则是向授权用户提供更安全与更高精度的定位、测速、授时、通信服务以及系统完好性信息，这类用户为中国军队和政府等。由于该正式系统继承了试验系统的一些功能，能在亚太地区提供无源定位技术所不能完成的服务，如短报文通信。全球服务折叠北斗卫星导航系统计划在2020年完成对全球的覆盖，为全球用户提供定位、导航、授时服务，中国将发射大量的中地球轨道卫星，同时因为现有系统的卫星寿命也会到期，也将会在2020年前完成替换。中国将在2014年发射一颗试验星，以验证全球系统建设中的关键技术。系统构成折叠编辑本段北斗卫星导航系统由空间段、地面段、用户段组成。空间段折叠北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间为相隔120°均匀分布。至2012年底北斗亚太区域导航正式开通时，已为正式系统发射了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）。序号卫星发射日期发射地点火箭运行轨道使用状况1北斗-M12007年04月14日西昌长征三号甲中地球轨道，高度21559×21518公里，倾角56.8°试验星未使用2北斗-G22009年04月15日西昌长征三号丙有误差的地球静止轨道，高度36027×35539公里，倾角2.2°失控未使用3北斗-G12010年01月17日西昌长征三号丙地球静止轨道140.0°E，高度35807×35782公里，倾角1.6°使用中4北斗-G32010年06月02日西昌长征三号丙地球静止轨道110.6°E，高度35809×35777公里，倾角1.3°使用中5北斗-IGSO12010年08月01日西昌长征三号甲倾斜地球同步轨道，高度35916×35669公里，倾角54.6°使用中6北斗-G42010年11月01日西昌长征三号丙地球静止轨道160.0°E，高度35815×35772公里，倾角0.6°使用中7北斗-IGSO22010年12月18日西昌长征三号甲倾斜地球同步轨道，高度35883×35691公里，倾角54.8°使用中8北斗-IGSO32011年04月10日西昌长征三号甲倾斜地球同步轨道，高度35911×35690公里，倾角55.9°使用中序号卫星发射日期发射地点火箭运行轨道使用状况9北斗-IGSO42011年07月27日西昌长征三号甲倾斜地球同步轨道，高度35879×35709公里，倾角54.9°使用中10北斗-IGSO52011年12月02日西昌长征三号甲倾斜地球同步轨道，高度35880×35710公里，倾角54.9°使用中11北斗-G52012年02月25日西昌长征三号丙地球静止轨道58.7°E，高度35801×35786公里，倾角1.4°使用中12北斗-M32012年04月30日西昌长征三号乙中地球轨道，高度21607×21463公里，倾角55.3°使用中13北斗-M42012年04月30日西昌长征三号乙中地球轨道，高度21617×21453公里，倾角55.2°使用中14北斗-M52012年09月19日西昌长征三号乙中地球轨道，高度21597×21473公里，倾角55.0°使用中15北斗-M62012年09月19日西昌长征三号乙中地球轨道