北斗卫星导航系统建设与发展课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,2010,年月,-11,日，德国慕尼黑,中国第二代卫星导航系统专项管理办公室,2010,年慕尼黑卫星导航峰会,1,北斗卫星导航系统建设与发展,2,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,3,内容,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,内容,4,中国自上世纪,80,年代决策建设独立自主的卫星导航系统。,2003,年，北斗卫星导航试验系统建成，并在多个领域进行了很好的应用。目前，北斗卫星导航系统正在建设当中。,5,开放性,自主性,兼容性,渐进性,基本原则,6,基本原则,7,开放性,北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系统。,中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行广泛深入的交流，以推动,GNSS,及其相关技术和产业的发展。,基本原则,8,自主性,中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。,北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将为亚太地区提供更高质量的服务。,基本原则,9,兼容性,北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的兼容和互操作。,基本原则,10,渐进性,北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式建设。,北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,内容,11,系统描述,12,系统组成,信号特征,时间系统,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,GEO,卫星和,30,颗,Non-GEO,卫星,13,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,14,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,15,用户段,系统组成,16,用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。,北斗系统民用信号,ICD,文件（,1.0,版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号,ICD,文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。,信号特征,频段,B1:1559.0521591.788MHz,B2:1166.221217.37MHz,B3:1250.6181286.423MHz,17,截至,星座,信号（实际发射）,2012,年,5GEO+5IGSO+4MEO,（区域服务）,主要是北斗系统第二阶段信号,2020,年,5GEO+3IGSO+27MEO,（全球服务）,主要是北斗系统第三阶段信号,北斗系统第二阶段信号,信号特征,18,信号,中心频点,(MHz),码速率,(cps),带宽,(MHz),调制方式,服务类型,B1(I),1561.098,2.046,4.092,QPSK,开放,B1(Q),2.046,授权,B2(I),1207.14,2.046,24,QPSK,开放,B2(Q),10.23,授权,B3,1268.52,10.23,24,QPSK,授权,19,北斗系统第三阶段信号,信号,中心频点,(MHz),码速率,(cps),数据,/,符号速率,(bps/sps),调制方式,服务类型,B1-C,D,1575.42,1.023,50/100,MBOC(6,1,1/11),开放,B1-C,P,No,B1-A,2.046,50/100,BOC,（,14,，,2,）,授权,No,B2a,D,1191.795,10.23,25/50,AltBOC(15,10),开放,B2a,P,No,B2b,D,50/100,B2b,P,No,B3,1268.52,10.23,500bps,QPSK(10),授权,B3-A,D,2.5575,50/100,BOC(15,2.5),授权,B3-A,P,No,时间系统,20,北斗时（,BDT,）溯源到协调世界时,UTC,（,NTSC,），与,UTC,的时间偏差小于,100,纳秒。,BDT,的起算历元时间是,2006,年,1,月,1,日零时零分零秒（,UTC,）。,BDT,与,GPS,时和,Galileo,时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，,BDT,与,GPS,时和,Galileo,时的时差将会被监测和发播。,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,21,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,:20 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）。,22,服务和性能,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,23,内容,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,24,部署步骤,第一步,北斗卫星导航试验系统,北斗第一阶段,25,2000,年以来，成功发射,3,颗,GEO,卫星，建成北斗卫星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和短报文通信服务。,2000,年,10,月,31,日,140E,2000,年,12,月,21,日,80E,2003,年,5,月,25,日,110.5E,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,部署步骤,第二步,全球系统,26,2007,年,4,月，北斗卫星导航系统的首颗,MEO,（,COMPASS-M1,）卫星成功发射，确保了,ITU,频率资料，并完成了大量技术试验。,COMPASS-M1,发射,27,COMPASS-G2,发射,2009,年,4,月,15,日，北斗卫星导航系统的首颗,GEO,卫星（,COMPASS-G2,）在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，验证了,GEO,导航卫星相关技术。,28,新的,GEO,卫星发射,2010,年,1,月,17,日，北斗卫星导航系统的第三颗组网卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，该卫星也是系统的第二颗,GEO,卫星。,29,2010,年,1,月,22,日，卫星定点于东经,160,度并开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨测试。,截至,2012,年底，将由长征系列运载火箭陆续发射,10,余颗卫星。,31,内容,1,.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,32,应用,33,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,内容,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,34,对兼容与互操作的理解,有关双边活动,兼容与互操作,35,兼容：,单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各自服务或信号的使用产生有害干扰。,ITU,为射频兼容问题的讨论提供了框架。,36,兼容,频谱重叠：,导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实存在频谱重叠。,对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是有益的。,37,兼容,授权信号频谱分离,:,授权信号与开放信号频谱分离是有益的。,信号设计应综合考虑多种因素。,由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十分困难。,现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源需求也将难以得到满足。,38,兼容,互操作,:,共同使用多个卫星导航系统的开放服务，能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。,39,互操作,获得的效益大于付出的代价,在用户级提供更好的能力,易于互操作接收机的研发,相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息,相近的最大接收功率对互操作是有益的,共同的频谱是重要的,频率多样性对提高抗干扰能力是有益的,互操作信号,B1-C,：,1575.42MHz,B2a,：,1176.45MHz,B2b,：,1207.14MHz,40,互操作,有关双边活动,第一次会议于,2007,年,6,月在日内瓦召开,第二次会议于,2008,年,5,月在西安召开,第三次会议于,2008,年,10,月在日内瓦召开,第四次会议于,2009,年,12,月在三亚召开,4,次频率兼容协调会议：,41,BeiDou,GPS,第一次频率兼容会议于,2007,年,5,月在北京召开。,第一次兼容与互操作技术工作组会议于,2008,年,9,月在北京召开。,第二次技术工作组会议于,2008,年,12,月在北京召开。,第三次工作组会议于,2009,年,6,月在布鲁塞尔召开。,第二次频率兼容会议于,2010,年,1,月在北京召开。,第四次工作组会议于,2010,年,1,月在北京召开。,有关双边活动,42,Galileo,BeiDou,频率兼容协调会议于,2007,年,1,月在莫斯科召开。,有关双边活动,43,GLONASS,BeiDou,内容,44,1.,基本原则,2.,系统基本描述,3.,系统部署,4.,应用,5.,兼容与互操作,6.,结论,目前，北斗系统建设正在顺利进行。,作为重要的,GNSS,系统之一，北斗系统愿意与其它卫星导航系统积极开展合作，共同促进卫星导航系统和产业的发展。,结论,45,谢 谢,!,46,演讲完毕，谢谢观看！,内容总结,2010年月-11日，德国慕尼黑。2003年，北斗卫星导航试验系统建成，并在多个领域进行了很好的应用。北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系统。中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和产业的发展。北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将为亚太地区提供更高质量的服务。北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式建设。北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星。用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。5GEO+3IGSO+27MEO,