北斗导航系统知识讲座_精品文档PPT推荐.ppt

北斗导航系统知识讲座_精品文档PPT推荐.ppt

《北斗导航系统知识讲座_精品文档PPT推荐.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北斗导航系统知识讲座_精品文档PPT推荐.ppt（60页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（1）陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；

市政规划控制等；

（2）海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；

监测等；

（3）航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿航空航天应用，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等和载人航天器防护探测等军事应用：

卫星导航系统是现代军事应用：

卫星导航系统是现代军事军事的的“太空眼太空眼”，没有它，巡航导弹、激光制导，没有它，巡航导弹、激光制导炸弹和战略核导弹都将成为炸弹和战略核导弹都将成为“瞎子瞎子”。

美国的GPS系统相比，伽利略系统更先进，也更可靠。

美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而伽利略的卫星则能发现1米长的目标。

一位军事专家形象地一位军事专家形象地比喻说，比喻说，GPS系统只系统只能找到街道，而伽利能找到街道，而伽利略则可找到家门。

略则可找到家门。

美国美国GPS长期垄断长期垄断美国国防部从美国国防部从1973年开年开始实施的始实施的GPS系统，这是世界上第一个全系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。

垄断了全球军用和民用卫星导航市场。

GPS全球定位系统计划自全球定位系统计划自1973年至今，先年至今，先后共发射了后共发射了41颗卫星，总共耗资颗卫星，总共耗资190亿美亿美元。

元。

GPS原来是专门用于为洲际导弹导航原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中年的海湾战争中首次得到实战应用。

随后，在科索沃战争、首次得到实战应用。

随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。

阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。

美国美国GPS系统系统长期以来，美国对本国军方提供的是精确长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号扰的低精度信号也就是说，地球上任也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个其他国家只知道个“大概大概”。

在海湾战争。

在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲关闭对欧洲GPS服务。

服务。

北斗初上北斗初上提起卫星导航系统，很多人认为就是提起卫星导航系统，很多人认为就是GPS。

其实，。

其实，GPS是美国是美国“全球定位系全球定位系统统”（GlobalPositioningSystem）的简称。

的简称。

据统计，据统计，GPS在我国导航市场上所占份额在在我国导航市场上所占份额在95%以上。

在电力传输、通信、金以上。

在电力传输、通信、金融等领域，严重依赖融等领域，严重依赖GPS提供的精准时间。

提供的精准时间。

北斗初上北斗初上限于国家的财力、技术能力和实际需求，北斗建设分限于国家的财力、技术能力和实际需求，北斗建设分“三步走三步走”：

先建立试验系统，再实施区域：

先建立试验系统，再实施区域服务，最后建立全球网络。

服务，最后建立全球网络。

2000年年10月，试验系统第一个卫星被送入轨道。

月，试验系统第一个卫星被送入轨道。

2003年年5月，第三颗北斗卫星成功发射，这是一月，第三颗北斗卫星成功发射，这是一颗备份卫星。

颗备份卫星。

这三颗卫星组成完整的试验系统。

至此中国成为继美国、俄罗斯之后，世界上第三个拥有自主卫这三颗卫星组成完整的试验系统。

至此中国成为继美国、俄罗斯之后，世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

星导航系统的国家。

北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统简介简介北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统世界第三套全球卫星导航系统世界第三套全球卫星导航系统工程总投资：

工程总投资：

100亿元亿元工程期限：

工程期限：

1994年年2020年年北京时间北京时间2012年年10月月25日，中国在西昌卫星发射中心日，中国在西昌卫星发射中心用用“长征三号丙长征三号丙”运载火箭，成功将第运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫颗北斗导航卫星送入太空。

星送入太空。

北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源北斗卫星导航定位系统是由中国自行研发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（三维卫星定位与通信系统（CNSS），是继美国的全球），是继美国的全球定位系统（定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯（）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统定位系统之后世界第三个成熟的卫星导航系统。

该系统分为该系统分为“北斗一代北斗一代”和和“北斗二代北斗二代”，分，分别由别由4颗（两颗工作卫星、两颗备用卫星）和颗（两颗工作卫星、两颗备用卫星）和35颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。

北斗定位系部份、北斗用户终端三部分组成。

北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，定位精度可达数十纳秒位服务，定位精度可达数十纳秒（ns）的同步精的同步精度，其精度与度，其精度与GPS相当。

中国在相当。

中国在2000年至年至2007年先后发射了四颗年先后发射了四颗“北斗一号北斗一号”卫星，这种区卫星，这种区域性域性（中国境内中国境内）的卫星导航定位系统，正在为的卫星导航定位系统，正在为中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着中国陆地交通、航海、森林防火等领域提供着良好服务。

良好服务。

发展路线图北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施：

第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设，2000年形成区域有源服务能力；

第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年形成区域无源服务能力；

第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源服务能力。

发展路线图建成试验系统，实现从无到有建成试验系统，实现从无到有2000年年10月月31日日东经东经140度度2000年年12月月21日日东经东经80度度2003年年5月月25日日东经东经110.5度度星箭组批生产，启动组网发射星箭组批生产，启动组网发射2007年年4月月14日日MEO卫星卫星2009年年4月月15日日GEO卫星卫星2010年年1月月17日日GEO卫星卫星工程建设系统组成：

空间段：

由5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星组成Non-GEO卫星GEO卫星星座空间：

北斗第二代导航卫星网“北斗第二代导航卫星网北斗第二代导航卫星网提供两种服务方式：

开放提供两种服务方式：

开放服务和授权服务。

服务和授权服务。

30颗颗非静止轨道卫星由非静止轨道卫星由27颗颗中轨卫星和中轨卫星和3颗倾斜同步，颗倾斜同步，27颗中轨卫星分布在倾颗中轨卫星分布在倾角为角为55度的三个轨道平度的三个轨道平面上，每个面上有面上，每个面上有9颗卫颗卫星，轨道高度为星，轨道高度为21500公公里。

里。

系统组成：

地面段：

由主控站、上行注入站和监测站组成工程建设北斗系统地面段北斗卫星新闻发布会视频北斗卫星新闻发布会视频http:

/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北斗系统的用户终端u用户段用户段系统组成系统组成25导航原理：

双星定位用用户户提提出出申申请请服服务务项项目目并并发发送送入入站站信信号号，经经两两颗颗卫卫星星转转发发到到地地面面中中心心，地面中心接到此信号后，解调地面中心接到此信号后，解调出用户发送的信息，测量出用出用户发送的信息，测量出用户至两颗卫星的距离，对定位户至两颗卫星的距离，对定位申请计算用户的地理坐标，由申请计算用户的地理坐标，由于于HH颗卫星的位置是已知的，分颗卫星的位置是已知的，分别为两球的球心，另一球面是别为两球的球心，另一球面是基本参数已确定的地球参考椭基本参数已确定的地球参考椭球面球面33球交会点为测量的用户位球交会点为测量的用户位置。

置。

一代一代“北斗北斗”与与GPS系统不同，对所有用户位系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。

站完成的。

因此，地面中心站可以保留全部北因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

监控管理。

由于在定位时需要用户终端向定位卫星发送定由于在定位时需要用户终端向定位卫星发送定位信号，由信号到达定位卫星时间的差值计算位信号，由信号到达定位卫星时间的差值计算用户位置，所以被称为用户位置，所以被称为“有源定位有源定位”。

工作原理工作原理北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是北斗卫星导航定位系统的基本工作原理是“双双星定位星定位”：

以：

以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫星至用户终端的距离为半径，形各以测定的卫星至用户终端的距离为半径，形成成2个球面，用户终端将位于这个球面，用户终端将位于这2个球面交线的个球面交线的圆弧上。

地面中心站配有电子高程地图，提供圆弧上。

地面中心站配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。

用数学方法求解圆弧与地半径的非均匀球面。

用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位置。

球表面的交点即可获得用户的位置。

第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系统在体制上的差别主要是：

第二代用户机可免统在体制上的差别主要是：

第二代用户机可免发上行信号，不再依靠中心站电子高程图处理发上行信号，不再依靠中心站电子高程图处理或由用户提供高程信表息，而是直接接收卫星或由用户提供高程信表息，而是直接接收卫星单程测距信号自己定位，系统的用户容量不受单程测距信号自己定位，系统的用户容量不受限制，并可提高用户位置隐蔽性。

限制，并可提高用户位置隐蔽性。

其代价是：

测距精度要由星载高稳定度的其代价是：

测距精度要由星载高稳定度的原子钟来保证，所有用户机使用稳定度原子钟来保证，所有用户机使用稳定度较低的