北斗卫星导航系统

神州北斗美国GPS欧盟伽利略俄罗斯GLONASS中国北斗竞相发展的全球卫星导航系统19751980198519901995200020052010201505101520253035GALILEOGLONASS在轨运行卫星数量GPS北斗系统1、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况2020年GPS36颗GLONASS30颗北斗35颗GALILEO30颗陆地应用海洋应用航空应用航天应用大众消费2、应用：卫星导航应用增长情况北斗系统在我国航天事业中的地位北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem﹞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2012年12月27日起提供连续导航定位与授时服务1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用1.基本原则开放性自主性兼容性渐进性2.系统基本描述系统组成定位原理坐标系统服务和性能系统组成星座GEO卫星MEO卫星空间段5颗地球同步轨道（GEO）卫星和30颗Non-GEO卫星10地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。系统组成地面段11用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。北斗系统的用户终端用户段系统组成12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。定位原理北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000和ITRF的坐标转换。坐标系统15服务和性能两种全球服务开放服务：免费、开放•定位精度:10m•授时精度:0ns•测速精度:0.2m/s授权服务:确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。16两种区域服务广域差分服务•定位精度:1m短报文通信服务广域差分GPS的基本思想是对GPS观测量的误差源加以区分,并单独对每一种误差源分别加以“模型化”，然后将计算出的每一误差源的数值,通过数据链传输给用户，以对用户GPS定位的误差加以改正，达到削弱这些误差源,改善用户GPS定位精度的目的。具体而言,它集中表现在三个方面：1、星历误差，2、大气延时误差，3、卫星钟差误差。183.系统部署北斗卫星北斗卫星用户位置中心控制系统标校站标校站标校站标校站工作原理北斗一号北斗一号定位原理北斗一号系统相对于GPS，在用户数量上是远远不及的。但北斗一代解决了我国卫星导航系统的有无，是世界上第三个拥有独立卫星导航系统的国家，同时也发展了自己的特色：短报文及位置报告，该项特色在之后的北斗卫星导航系统发展过程中一直得到了延续。北斗一号覆盖范围2007年4月14日，我国发射了第一颗北斗二号卫星，这颗卫星采用与GPS相似的体制，即“无源定位”服务，也叫RNSS（RadioNavigationSatelliteService）卫星无线电导航服务，理论上，采用该种体制的卫星导航系统，用户数量是无限制的。至2012年底北斗亚太区域导航正式开通时，已为正式系统在西昌卫星发射中心发射了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）。北斗二号北斗二号定位原理北斗三号2017年11月5日，北斗三号第一、二颗组网卫星发射成功，开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。相比北斗二号系统，北斗三号系统技术更先进、建设规模更大、系统性更强北斗二号民用频点B1选择在1561.098MHz，而GPS的L1在1575.42MHz。根据2017年9月最新公布的北斗三号接口控制文件，北斗民用信号B1C和B2a现在已经完全实现和GPS等系统的兼容，这将有利于北斗全球化应用。北斗三代使用了抗干扰技术，保护信号不被敌方干扰，避免战时抓瞎。这方面的工作由国防科大王飞雪老师团队完成，已经是世界领先水平，北斗三代的抗干扰性高于GPS。北斗三号北斗三号卫星具有怎么特色呢？根据北斗卫星导航系统副总设计师杨元喜院士的说法，主要体现在：从区域到全球、激光通信、氢原子钟、卫星搜救、全球位置报告。建成试验系统，实现从无到有2000年10月31日东经140度2000年12月21日东经80度2003年5月25日东经110.5度星箭组批生产，启动组网发射2007年4月14日MEO卫星2009年4月15日GEO卫星2010年1月17日GEO卫星卫星运载火箭关键技术攻关，致力持续发展发挥系统特色，应用初见成效北斗卫星导航试验系统已在多个领域发挥了非常重要的作用，包括：-测绘-通信-水利-减灾-海事-交通-勘探-森林防火等等4.应用•民用功能个人位置服务当你进入不熟悉的地方时，你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找到你要走的路线。气象应用北斗导航卫星气象应用的开展，可以促进我国天气分析和数值天气预报、气候变化监测和预测，也可以提高空间天气预警业务水平，提升我国气象防灾减灾的能力。道路交通管理卫星导航将有利于减缓交通阻塞，提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理。铁路智能交通卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如，在铁路运输领域，通过安装卫星导航终端设备，可极大缩短列车行驶间隔时间，降低运输成本，有效提高运输效率。海运和水运海运和水运是全世界最广泛的运输方式之一，也是卫星导航最早应用的领域之一。北斗卫星导航系统将在任何天气条件下，为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。航空运输当飞机在机场跑道着陆时，最基本的要求是确保飞机相互间的安全距离。利用卫星导航精确定位与测速的优势，有效减小飞机之间的安全距离，甚至在大雾天气情况下，可以实现自动盲降，极大提高飞行安全和机场运营效率。应急救援2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。北斗系统第二阶段北斗系统第三阶段2012年左右2020年前全球系统33