北斗卫星导航系统是什么?
一、北斗系统概述
北斗卫星导航系统(简称北斗系统)是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,是继 GPS、GLONASS 之后,第三个成熟的卫星导航系统,也是国家实施“一带一路”建设的重要支撑,北斗系统也走出一条从无到有、从有到优、从有源到无源、从区域到全球的中国特色卫星导航系统建设道路。
目前,北斗系统提供导航定位和通信数传两大类,以及面向不同区域提供七种服务不同的服务。北斗系统面向全球范围提供定位导航授时、全球短报文通信、国家搜救三种服务,其中无源定位、导航、授时服务均免费,而面向亚太地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务。
1.1 空间段
北斗三号标称空间星座由 3 颗地球静止轨道(GEO)卫星、3 颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和 24 颗中圆地球轨道(MEO)卫星组成。GEO 卫星轨道高度 35786千米,分别定点于东经 80 度、110.5 度和 140 度;IGSO 卫星轨道高度 35786 千米,轨道倾角 55 度;MEO 卫星轨道高度 21528 千米,轨道倾角 55 度,分布于 Walker24/3/1星座。系统视情部署在轨备份卫星。
1.2 地面控制段
地面控制段负责系统导航任务的运行控制,主要由主控站、时间同步/注入站、监测站等组成。
主控站是北斗系统的运行控制中心,主要任务包括:
a)收集各时间同步/注入站、监测站的导航信号监测数据,进行数据处理,生成并注入导航电文等;
b)负责任务规划与调度和系统运行管理与控制;
c)负责星地时间观测比对;
d)卫星有效载荷监测和异常情况分析等。
时间同步/注入站主要负责完成星地时间同步测量,向卫星注入导航电文参数。
监测站对卫星导航信号进行连续监测,为主控站提供实时观测数据。
1.3 用户段
各种类型的北斗用户终端。
1.4 坐标系统
北斗系统采用北斗坐标系(BDCS)。BDCS 的定义符合国际地球自转参考系服务(IERS)规范,采用 2000 中国大地坐标系(CGCS2000)的参考椭球参数,对准于最新的国际地球参考框架(ITRF),每年更新一次。
坐标系统的详细定义可参见北斗系统公开服务信号接口控制文件。
1.5 时间系统
北斗系统的时间基准为北斗时(BDT)。BDT 采用国际单位制(SI)秒,不闰秒,起始历元为 2006 年 1 月 1 日协调世界时(UTC)00 时 00 分 00 秒。BDT 通过 UTC(NTSC)与国际 UTC 建立联系,BDT 与 UTC 的偏差保持在 50 纳秒以内(模 1 秒)。BDT 与 UTC 之间的闰秒信息在导航电文中播报。
二、北斗系统定位导航授时服务
北斗系统服务性能优异、功能强大,可提供多种服务,满足用户多样化需求。其中,向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信等三种全球服务;向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强等四种区域服务。
三、北斗模块-北斗二号模块,北斗三号模块
SKYLAB针对车载、工控及消费类等应用推出了一系列高品质多系统GNSS模块,高定位精度,超低功耗,尺寸小巧,支持多系统联合定位以及单系统独立定位。此系列模块内部Flash可以进行程序升级以支持不同的应用。拥有额外的前置LNA用于优化RF性能,易于与天线集成,且前置SAW滤波器加强了抗干扰性能。
工作温度:-40~85℃
工作电压:3.3V
灵敏度:-165/-148dBm
定位精度:2-3m
速度精度:0.1m/s
最大更新速率:10Hz,默认1Hz
数据格式: NMEA 0183 可定制
通信接口:UART
天线类型:支持无源、有源天线
应用:定位系统LBS、车载导航、行车记录仪、执法仪、高清摄像机、测量测绘、手持设备、智慧农业等。
北斗卫星导航系统的主要功能有哪些
北斗卫星导航定位技术已广泛应用于交通运输、水文监测、气象测报、通信统计、电力调度、救灾减灾等功能。
1、北斗系统提供服务以来,已在交通运输方面运用,公共安全等领域得到广泛应用,融入国家核心基础设施,产生了显著的经济效益和社会效益。
2、水文监测方面,成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输,提高灾情预报的准确性,为制定防洪抗旱调度方案提供重要支持。
3、气象测报方面,研制一系列气象测报型北斗终端设备,形成系统应用解决方案,提高了国内高空气象探空系统的观测精度、自动化水平和应急观测能力。
4、通信时统方面,突破光纤拉远等关键技术,研制出一体化卫星授时系统,开展北斗双向授时应用。
5、电力调度方面,开展基于北斗的电力时间同步应用,为在电力事故分析、电力预警系统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。
6、救灾减灾方面,基于北斗系统的导航、定位、短报文通信功能,提供实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,显著提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。
以上内容参考百度百科-北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统知多少
北斗卫星导航系统知多少?
中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、格洛纳斯之后,第三个成熟的卫星导航系统。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,并具备短报文通信能力,已经初步具备全球导航、定位和授时能力。
我国的北斗导航卫星系统已经经历了三代,第一代采用双星定位体制,也就是说地面的用户向北斗导航卫星发出请求,北斗导航卫星通过应答,通过双星这种定位方式,为用户提供定位服务。这种方式的缺点是用户需要向卫星主动发送信息,整个的过程用户的数量是有限的。它的好处是我们只需要两颗卫星,就能够提供这样的导航服务。
从我国的北斗二代开始,它就采用了与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯以及欧洲的伽利略系统相似的导航方式,采用完全被动的体质,也就是说用户的接收机他并不主动地发出无线电信号,而是只是由天上的卫星发出自己的导航星历,也就是这个星历包括卫星本身的精确的位置以及时间信息,那么用户接收机通过接收四颗以上导航卫星的信号。
来最后解算出自己精确的位置和时间。采用这种方式,它的优点是可以理论上为无穷多的用户来提供导航服务,用户只需要接收就可以了。它的缺点是需要天上至少有四颗导航卫星,来为用户提供导航信号,随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输。
海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。
北斗三代在这个基础上,从一个区域性的导航系统扩展成为一个能够覆盖全球,为全球的用户来提供导航服务的系统。
与一代二代不同的是,北斗三代除了采用了位于地球静止轨道的导航卫星和位于倾斜同步轨道的导航卫星之外,还采用了半同步轨道,也就是大约高度是在两万公里左右的卫星星座。它不但能够为全球的用户来提供导航服务,而且在亚太地区能够使信号得到增强,那么它的精度呢也可以做得更高。
同一代和二代一样,北斗三代导航卫星系统也保留了短报文的功能,这个是非常有用的,我们知道在发生一些自然灾害的时候,地面的通信网络和基础设施可能遭到了完全的破坏,这个时候抢险队如果拥有北斗导航终端的话,就可以提供短报文通信,这个对于救援队发出信息是非常有用的。
除此之外,北斗三代导航卫星还提供了星间链路的功能,因为我们刚才已经介绍了。从北斗二代开始,能够提供精确的时间。
精确的时间,对于星和星之间的时间同步就非常重要,如果星和星之间它的时间出现差异,那么就会极大地影响导航的精度。那么通过在卫星和卫星之间增加通信链路,可以使它们进行相互之间的对时,它对地面站的依赖就可以极大的减轻,也极大地提高了整个系统的可靠性。
北斗三代导航卫星还拥有更精确的氢原子钟,那么它比过去使用的铷原子钟或者铯原子钟的精度要高很多。未来,也许我们还会发展更高精度的这种超冷原子钟,它的精度可以比氢原子钟还要高,未来可以提供更便捷的导航服务。同国外成熟的导航卫星系统相比,我们的北斗系统未来还有很大的发展空间,应该能够未来更大程度上为国民经济来服务。
卫星导航系统是全球性公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。