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北斗导航定位系统简介

日期:2016-12-30 / 人气:


  • 发展历程

       北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是四大全球卫星导航系统之一。北斗的建设者以高度的政治责任感、历史使命感、时代紧迫感,结合中国国情军情实际,创造性地提出利用两颗地球同步静止轨道卫星和地面数字高程模型,构建双星定位系统,首先解决有源技术体制下的卫星定位急需,这是中国卫星导航建设“三步走”战略的第一步。1985年至1994年,是中国自主卫星导航系统的演示论证期,完成了原理论证和演示验证。 1994年至2002年,是北斗卫星导航实验系统研制建设期,2003年12月,系统正式开通运行,中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家,开始了北斗指路的时代。 2004年,北斗区域卫星导航系统正式立项,到2012 年,已完成了全部16颗卫星的发射,建成了覆盖亚太区域、形成区域无源服务能力的北斗区域卫星导航系统。截止到2016年2月底,已发射21颗北斗导航卫星,计划到2020 年,建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

北斗卫星导航系统“三步走”发展战略
       北斗实际发展过程中,采取了向下兼容的方式,即不会停掉一代,重启炉灶发展下一代,而是在上一代的基础上不断补充卫星数,增加其功能,提高其整体水平。
 
  • 系统组成

      北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分构成:
(1)空间段 北斗导航卫星持续发射载有导航电文的无线电波,提供给地球上的各种接收机来应用。


 
北斗卫星发射情况
卫星
发射日期
运载火箭
轨道
第1颗北斗导航试验卫星
2000.10.31
CZ-3A
GEO
第2颗北斗导航试验卫星
2000.12.21
CZ-3A
GEO
第3颗北斗导航试验卫星
2003.5.25
CZ-3A
GEO
第4颗北斗导航试验卫星
2007.2.3
CZ-3A
GEO
第1颗北斗导航卫星
2007.4.14
CZ-3A
MEO
第2颗北斗导航卫星
2009.4.15
CZ-3C
GEO
第3颗北斗导航卫星
2010.1.17
CZ-3C
GEO
第4颗北斗导航卫星
2010.6.2
CZ-3C
GEO
第5颗北斗导航卫星
2010.8.1
CZ-3A
IGSO
第6颗北斗导航卫星
2010.11.1
CZ-3C
GEO
第7颗北斗导航卫星
2010.12.18
CZ-3A
IGSO
第8颗北斗导航卫星
2011.4.10
CZ-3A
IGSO
第9颗北斗导航卫星
2011.7.27
CZ-3A
IGSO
第10颗北斗导航卫星
2011.12.2
CZ-3A
IGSO
第11颗北斗导航卫星
2012.2.25
CZ-3C
GEO
第12、13颗北斗导航卫星
2012.4.30
CZ-3B
MEO
第14、15颗北斗导航卫星
2012.9.19
CZ-3B
MEO
第16颗北斗导航卫星
2012.10.25
CZ-3C
GEO
第17颗北斗导航卫星
2015.3.30
CZ-3C
IGSO
第18、19颗北斗导航卫星
2015.7.25
CZ-3B
MEO
第20颗北斗导航卫星
2015.9.30
CZ-3B
IGSO
第21颗北斗导航卫星
2016.2.1
CZ-3C
MEO
第22颗北斗导航卫星
2016.3.30
CZ-3A
IGSO
第23颗北斗导航卫星
2016.6.12
CZ-3C
GEO
 
 
(2)地面段 为追踪及控制北斗导航卫星的运转,在地面设置了主控站、注入站和监控站,主要工作是收集数据,计算导航信息,监视系统状态,调度卫星,修正与维护每颗卫星的各项参数数据等。
(3)用户段 包括北斗系统用户终端以及与其它卫星导航系统兼容的终端。可以追踪北斗导航卫星,并实时地计算出接收机所在位置的坐标、移动速度及时间。接收机可分为袖珍式、背负式、车载、船载、机载等等。  

北斗系统用户段
  • 卫星的导航信号

(1)载波
有3个载波B1、B2、B3,其频率为:
B1------1561.098 MHZ
B2------1207.140 MHZ
B3------1268.520 MHZ
(2)伪距测距码
普通测距码:C码
精密测距码:P码
(3)数据码 D码
  • 服务区域

       目前,北斗系统的服务区域为东经55°~180°,南纬55°~北纬55°之间的大部分区域;重点区域为东经70°~140°,北纬5°~55°的大部分区域。信号覆盖西至波斯湾霍尔木兹海峡,东至美国中途岛西部,北至俄罗斯腾达,南至澳大利亚、新西兰南部海域。

北斗系统服务区域
  • 航参数

(1)坐标系 北斗卫星导航系统使用的是2000年中国大地坐标系,简称CGCS2000。

北斗系统参数
(2)时间系统
北斗卫星导航系统采用的是北斗时BDT。
BDT的历元是2006年1月1日UTC。
(3)空间系统
北斗系统的空间基准是2000中国大地坐标系,即CGCS2000。CGCS2000通过国家GPS大地网的2500多点的坐标和速度(历元2000.0)实现,其实现精度:坐标cm级;速度精度:mm/yr级。
(4)功能指标
北斗卫星导航系统可以为全球用户提供开放、稳定、可靠的定位定向、实时导航、精密测速、精确授时、位置报告、短信服务六大功能,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度20纳秒。

 

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