|
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其建設(shè)目標(biāo)為：建成獨(dú)立自主、開(kāi)放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
第5顆
2010年8月1日5時(shí)30分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭，成功發(fā)射第五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。
這是一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，也是中國(guó)今年連續(xù)發(fā)射的第3顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星。 據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)專項(xiàng)管理辦公室負(fù)責(zé)人介紹，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(英文簡(jiǎn)稱COMPASS，中文音譯名稱BeiDou)作為中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是國(guó)家正在建設(shè)的重要空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，可廣泛用于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。 中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，具有導(dǎo)航和通信相結(jié)合的服務(wù)特色。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)19年的發(fā)展，在測(cè)繪、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、電信、水利、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國(guó)家安全等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，已產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是在四川汶川、青海玉樹(shù)抗震救災(zāi)中發(fā)揮出非常重要的作用。
按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略，中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于2012年前具備亞太地區(qū)區(qū)域服務(wù)能力，2020年左右，建成由30余顆衛(wèi)星、地面段和各類用戶終端構(gòu)成的、覆蓋全球的大型航天系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、規(guī)模龐大，它的建設(shè)應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)中國(guó)航天從單星研制向組批生產(chǎn)、從保單星成功向保組網(wǎng)成功、從以衛(wèi)星為核心向以系統(tǒng)為核心、從面向行業(yè)用戶向面向大眾用戶的歷史性轉(zhuǎn)型，開(kāi)啟中國(guó)航天事業(yè)的新征程。
此次發(fā)射的衛(wèi)星及其運(yùn)載火箭分別由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制。本次衛(wèi)星發(fā)射也是中國(guó)“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭第126次航天飛行。
第6顆
北京時(shí)間2010年11月1日0時(shí)26分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭成功將第六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空，這是我國(guó)今年連續(xù)發(fā)射的第4顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星。
經(jīng)過(guò)１９年的不斷發(fā)展和建設(shè)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在測(cè)繪、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、電信、水利、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國(guó)家安全等諸多領(lǐng)域得到應(yīng)用，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，特別是在四川汶川、青海玉樹(shù)抗震救災(zāi)中發(fā)揮了非常重要的作用。
在這次發(fā)射中，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室首次在運(yùn)載火箭上使用了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)志。藍(lán)色圓形標(biāo)志包含有北斗七星、司南、網(wǎng)格化地球等元素以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的中英文名稱，表明北斗系統(tǒng)星地一體，為全球提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的行業(yè)特點(diǎn)，展示其開(kāi)放兼容、走向世界、服務(wù)全球的建設(shè)宗旨。 這次發(fā)射的衛(wèi)星和運(yùn)載火箭分別由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院和中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制。這是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第１３３次飛行。
工作原理
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程是：首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時(shí)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào)，并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后根據(jù)用戶的申請(qǐng)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。 對(duì)定位申請(qǐng)，中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲：即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶，用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲；和從中心控制發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶，用戶發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延 遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的，因此由上面兩個(gè)延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和，從而知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面，和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個(gè)坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號(hào)發(fā)送給用戶。
短報(bào)文通信：一次可傳送多達(dá)120個(gè)漢字的訊息。
精密授時(shí)：精度達(dá)10納秒。
定位精度：水平精度100米(1σ)，設(shè)立標(biāo)校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。
系統(tǒng)容量：每小時(shí)540000戶。
建設(shè)原則
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，以應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目標(biāo)，不僅要建成系統(tǒng)，更要用好系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益，遵循以下建設(shè)原則： 1、開(kāi)放性。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和應(yīng)用將對(duì)全世界開(kāi)放，為全球用戶提供高質(zhì)量的免費(fèi)服務(wù)，積極與世界各國(guó)開(kāi)展廣泛而深入的交流與合作，促進(jìn)各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)間的兼容與互操作，推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、自主性。中國(guó)將自主建設(shè)和運(yùn)行北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可獨(dú)立為全球用戶提供服務(wù)。
3、兼容性。在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)（ICG）和國(guó)際電聯(lián)（ITU）框架下，使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與世界各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容與互操作，使所有用戶都能享受到衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的成果。
4、漸進(jìn)性。中國(guó)將積極穩(wěn)妥地推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，不斷完善服務(wù)質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)各階段的無(wú)縫銜接。
與GPS系統(tǒng)比較
覆蓋范圍：
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國(guó)本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°-140°，北緯5°-55°。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)，能夠確保地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)間能同時(shí)觀測(cè)到6-9顆衛(wèi)星實(shí)際上最多能觀測(cè)到11顆)。
衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星的赤道角距約60°。GPS是在6個(gè)軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。GPS導(dǎo)航衛(wèi)星軌道為準(zhǔn)同步軌道，繞地球一周11小時(shí)58分。
定位原理
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。GPS是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航。由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己三維定位數(shù)據(jù)。“北斗一號(hào)”的這種工作原理帶來(lái)兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是用戶定位的同時(shí)失去了無(wú)線電隱蔽性，這在軍事上相當(dāng)不利，另一方面由于設(shè)備必須包含發(fā)射機(jī)，因此在體積、重量上、價(jià)格和功耗方面處于不利的地位。
定位精度
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時(shí)精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時(shí)精度目前約20ns。
用戶容量
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問(wèn)--應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問(wèn)信號(hào)，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號(hào)，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問(wèn)信號(hào)速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶設(shè)備容量是有限的。GPS 是單向測(cè)距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測(cè)距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量是無(wú)限的。
生存能力
和所有導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣，“北斗一號(hào)”基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作，但是“北斗一號(hào)”對(duì)中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多，因?yàn)槎ㄎ唤馑阍谀抢锒皇怯捎脩粼O(shè)備完成的。為了彌補(bǔ)這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬(wàn)一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨(dú)立運(yùn)行。而“北斗一號(hào)” 系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。
實(shí)時(shí)性
“北斗一號(hào)”用戶的定位申請(qǐng)要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過(guò)地球靜止衛(wèi)星走一個(gè)來(lái)回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時(shí)間延遲就更長(zhǎng)了，因此對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)體，就加大了定位的誤差。此外，“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也有一些自身的特點(diǎn)，其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
服務(wù)介紹
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，包括開(kāi)放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種方式。開(kāi)放服務(wù)是向全球免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù)，定位精度10米，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，提供定位、測(cè)速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。 為使北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更好地為全球服務(wù)，加強(qiáng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的兼容與互操作，促進(jìn)衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)的全面應(yīng)用，中國(guó)愿意與其它國(guó)家合作，共同發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)。
系統(tǒng)優(yōu)劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì)：
1、和美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS相比，增加了通訊功能。
2、全天候快速定位，與GPS精度相當(dāng)。
劣勢(shì)：
1、北斗系統(tǒng)屬于有源定位系統(tǒng)，系統(tǒng)容量有限，定位終端比較復(fù)雜。
2、北斗系統(tǒng)屬于區(qū)域定位系統(tǒng)，目前只能為中國(guó)以及周邊地區(qū)提供定位服務(wù)。
應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
同時(shí)具備定位與通信功能，無(wú)需其他通信系統(tǒng)支持；
覆蓋中國(guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)，24小時(shí)全天候服務(wù)，無(wú)通信盲區(qū)；
特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及無(wú)依托地區(qū)數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用； 獨(dú)特的中心節(jié)點(diǎn)式定位處理和指揮型用戶機(jī)設(shè)計(jì)，可同時(shí)解決“我在哪？”和“你在哪？”；
自主系統(tǒng)，高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用。
應(yīng)用領(lǐng)域
北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域?yàn)橹袊?guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)，它可以在服務(wù)區(qū)域內(nèi)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，為用戶確定其所在的地理經(jīng)緯度信息，并提供雙向短報(bào)文通信和精密授時(shí)服務(wù)。北斗系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于船舶運(yùn)輸、公路交通、鐵路運(yùn)輸、海上作業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)、水文測(cè)報(bào)、森林防火、環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多行業(yè)，以及軍隊(duì)、公安、海關(guān)等其他有特殊指揮調(diào)度要求的單位。
挑戰(zhàn)美國(guó)GPS
5月19日，中國(guó)首屆衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)在北京召開(kāi)。在會(huì)議上，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟
頁(yè)次:3/3 首頁(yè) 上一頁(yè) 下一頁(yè) 尾頁(yè) Go: |
返回頂部