北斗卫星导航系统方案

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,神州,北斗,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,美国GPS欧盟伽利略俄罗斯GLONASS中国北斗竞相发展的全,1,、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况,2020,年,GPS,36,颗,GLONASS,30,颗,北斗,35,颗,GALILEO,30,颗,1、系统状态：四大系统卫星在轨数量变化情况 2020年GPS,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,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,北斗系统在我国航天事业中的地位,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,）,Navigation Satellite System,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,BDS1-2,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,北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统BeiDou（COMPAS,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,主要内容,1.基本原则主要内容,1.,基本原则,开放性,自主性,兼容性,渐进性,1.基本原则开放性,2.,系统基本描述,系统组成,定位原理,坐标系统,服务和性能,2.系统基本描述系统组成,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,系统组成星座GEO 卫星MEO 卫星空间段5颗地球同步轨道（,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,地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。系统组成地,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,用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端,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，,北斗卫星导航系统方案,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,北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。坐,服务和性能,两种全球服务,开放服务：免费、开放,定位精度,:10 m,授时精度,:0 ns,测速精度,:0.2 m/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,:1 m,短报文通信服务,服务和性能两种全球服务 16两种区域服务,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。,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,18,3.,系统部署,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,北斗一号,定位原理,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,北斗一号系统相对于GPS，在用户数量上是远远不及的。但北斗一,2007,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,（,Radio Navigation Satellite Service,）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,2007年4月14日，我国发射了第一颗北斗二号卫星，这颗卫星,北斗,二,号,定位原理,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2017年11月5日，北斗三号第一、二颗组网卫星发射,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,。,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,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,建成试验系统，实现从无到有2000年10月31日2000年1,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,星箭组批生产，启动组网发射2007年4月14日2009年4月,卫星,运载火箭,卫星运载火箭,关键技术攻关，致力持续发展,关键技术攻关，致力持续发展,发挥系统特色，应用初见成效,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,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：,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。,民用功能,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,作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2,知识回顾,Knowledge Review,知识回顾Knowledge Review,