北斗導(dǎo)航系統(tǒng)知識講座

1、知識講座知識講座 （一）（一）四大導(dǎo)航系統(tǒng)之一 當(dāng)前全球有四大當(dāng)前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全分別是美國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)系統(tǒng)GPS、俄羅、俄羅斯的格羅納斯斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng)系統(tǒng),歐洲在建的歐洲在建的 “伽利略伽利略”系統(tǒng)系統(tǒng),和中國的北斗衛(wèi)和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。星導(dǎo)航系統(tǒng)。 “伽利略”系統(tǒng)格羅納斯系統(tǒng) GPS系統(tǒng)美國美國GPS歐盟伽利略歐盟伽利略俄羅斯俄羅斯GLONASS中國北斗中國北斗競相發(fā)展的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)競相發(fā)展的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國GPS 是世界上第一個(gè)成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用范圍極其廣泛。該系統(tǒng)由28

2、顆地球同步衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面20000千米的6個(gè)軌道面上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，每隔13秒向全球用戶播報(bào)信息，使地球上任何地方的用戶在任何時(shí)候均可以利用接收機(jī)同時(shí)接收到至少4顆衛(wèi)星的信號。接收機(jī)接到信號之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。 GPS功用功用 由于由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動(dòng)測量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測量手和自動(dòng)測量的特點(diǎn)，作為先進(jìn)的測量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟(jì)段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用建設(shè)、國防建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。領(lǐng)域。GPS功用功用

3、GPS的主要用途：的主要用途： (1)陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、量、變形監(jiān)測、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、 市政規(guī)劃控市政規(guī)劃控制等；制等； (2)海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測定海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；降監(jiān)測等； (3)航空航天應(yīng)用，包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感航空航天應(yīng)用，包

4、括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測等援和載人航天器防護(hù)探測等 軍事應(yīng)用：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是現(xiàn)代軍事應(yīng)用：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是現(xiàn)代軍事軍事的的“太空眼太空眼”，沒有它，巡航導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)，沒有它，巡航導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)炸彈和戰(zhàn)略核導(dǎo)彈都將成為炸彈和戰(zhàn)略核導(dǎo)彈都將成為“瞎子瞎子”。 美國的GPS系統(tǒng)相比，伽利略系統(tǒng)更先進(jìn)，也更可靠。美國GPS向別國提供的衛(wèi)星信號，只能發(fā)現(xiàn)地面大約10米長的物體，而伽利略的衛(wèi)星則能發(fā)現(xiàn)1米長的目標(biāo)。一位軍事專家形象地一位軍事專家形象地比喻說，比喻說，GPS系統(tǒng)只系統(tǒng)只能找到街道，而伽利能找到街

5、道，而伽利略則可找到家門。略則可找到家門。 美國美國GPS長期壟斷長期壟斷 美國國防部從美國國防部從1973年開年開始實(shí)施的始實(shí)施的GPS系統(tǒng)，這是世界上第一個(gè)全系統(tǒng)，這是世界上第一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導(dǎo)航市場。壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導(dǎo)航市場。GPS全球定位系統(tǒng)計(jì)劃自全球定位系統(tǒng)計(jì)劃自1973年至今，先年至今，先后共發(fā)射了后共發(fā)射了41顆衛(wèi)星，總共耗資顆衛(wèi)星，總共耗資190億美億美元。元。GPS原來是專門用于為洲際導(dǎo)彈導(dǎo)航原來是專門用于為洲際導(dǎo)彈導(dǎo)航的秘密軍事系統(tǒng)，在的秘密軍事系統(tǒng)，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中年的海

6、灣戰(zhàn)爭中首次得到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭首次得到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。美國美國GPS系統(tǒng)系統(tǒng) 長期以來，美國對本國軍方提供的是精確長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號擾的低精度信號也就是說，地球上任也就是說，地球上任何一個(gè)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，只有美國人掌握何一個(gè)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個(gè)，其他國家只知道個(gè)“大概大概”。在海灣戰(zhàn)。在海灣戰(zhàn)爭時(shí)，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一爭時(shí)，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一度關(guān)

7、閉對歐洲度關(guān)閉對歐洲GPS服務(wù)。服務(wù)。北斗初上北斗初上 提起衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，很多人認(rèn)為就是提起衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，很多人認(rèn)為就是GPS。其實(shí)，其實(shí)，GPS是美國是美國“全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)”(Global Positioning System)的簡稱。的簡稱。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，GPS在我國導(dǎo)航市場上所占份額在在我國導(dǎo)航市場上所占份額在95%以上。在電力傳輸、通信、金融等領(lǐng)域，嚴(yán)以上。在電力傳輸、通信、金融等領(lǐng)域，嚴(yán)重依賴重依賴GPS提供的精準(zhǔn)時(shí)間。提供的精準(zhǔn)時(shí)間。北斗初上北斗初上 限于國家的財(cái)力、技術(shù)能力和實(shí)際需求，北限于國家的財(cái)力、技術(shù)能力和實(shí)際需求，北斗建設(shè)分斗建設(shè)分“三步走三步走”：先建立試

8、驗(yàn)系統(tǒng)，再實(shí)施：先建立試驗(yàn)系統(tǒng)，再實(shí)施區(qū)域服務(wù)，最后建立全球網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域服務(wù)，最后建立全球網(wǎng)絡(luò)。 2000年年10月，試驗(yàn)系統(tǒng)第一個(gè)衛(wèi)星被送入軌月，試驗(yàn)系統(tǒng)第一個(gè)衛(wèi)星被送入軌道。道。2003年年5月，第三顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，這月，第三顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，這是一顆備份衛(wèi)星。是一顆備份衛(wèi)星。 這三顆衛(wèi)星組成完整的試驗(yàn)系統(tǒng)。至此中國這三顆衛(wèi)星組成完整的試驗(yàn)系統(tǒng)。至此中國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個(gè)擁有自成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介簡介 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 世界第三套全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)世界第

9、三套全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 工程總投資：工程總投資：100億元億元 工程期限：工程期限：1994年年2020年年 北京時(shí)間北京時(shí)間2012年年10月月25日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用用“長征三號丙長征三號丙”運(yùn)載火箭，成功將第運(yùn)載火箭，成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空。星送入太空。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是由中國自行研發(fā)的區(qū)域性有源北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是由中國自行研發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），是繼美國的全球），是繼美國的全球定位系統(tǒng)（定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯（）、俄羅斯的格洛納斯（GLONASS）定位系統(tǒng)

10、之后世界第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位系統(tǒng)之后世界第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 該系統(tǒng)分為該系統(tǒng)分為“北斗一代北斗一代”和和“北斗二代北斗二代”，分，分別由別由4顆（兩顆工作衛(wèi)星、兩顆備用衛(wèi)星）和顆（兩顆工作衛(wèi)星、兩顆備用衛(wèi)星）和35顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時(shí)的即時(shí)定統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時(shí)的即時(shí)定位服務(wù)，定位精度可達(dá)數(shù)十納秒位服務(wù)，定位精度可達(dá)數(shù)十納秒(ns)的同步精的同步精度，其精度與度，其精度與GPS相當(dāng)。中國在相當(dāng)。中國在

11、2000年至年至2007年先后發(fā)射了四顆年先后發(fā)射了四顆“北斗一號北斗一號”衛(wèi)星，這衛(wèi)星，這種區(qū)域性種區(qū)域性(中國境內(nèi)中國境內(nèi))的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，正的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，正在為中國陸地交通、航海、森林防火等領(lǐng)域提在為中國陸地交通、航海、森林防火等領(lǐng)域提供著良好服務(wù)。供著良好服務(wù)。 發(fā)展路線圖 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)按照三步走的總體規(guī)劃分步實(shí)施： 第一步，1994年啟動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，2000年形成區(qū)域有源服務(wù)能力； 第二步，2004年啟動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，2012年形成區(qū)域無源服務(wù)能力； 第三步，2020年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球無源服務(wù)能力。發(fā)展路線圖建成試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從無到有建成試

12、驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從無到有2000年年10月月31日日東經(jīng)東經(jīng)140度度2000年年12月月21日日東經(jīng)東經(jīng)80度度2003年年5月月25日日東經(jīng)東經(jīng)110.5度度星箭組批生產(chǎn)，啟動(dòng)組網(wǎng)發(fā)射星箭組批生產(chǎn)，啟動(dòng)組網(wǎng)發(fā)射2007年年4月月14日日MEO衛(wèi)星衛(wèi)星2009年年4月月15日日GEO衛(wèi)星衛(wèi)星2010年年1月月17日日GEO衛(wèi)星衛(wèi)星工程建設(shè)系統(tǒng)組成： 空間段：由5顆GEO衛(wèi)星和30顆Non-GEO衛(wèi)星組成Non-GEO 衛(wèi)星GEO 衛(wèi)星星座空間：北斗第二代導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng) “北斗第二代導(dǎo)航衛(wèi)星北斗第二代導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)提供兩種服務(wù)方式：網(wǎng)提供兩種服務(wù)方式：開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。30顆非靜止軌

13、道衛(wèi)星由顆非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中軌衛(wèi)星和顆中軌衛(wèi)星和3顆傾斜顆傾斜同步，同步， 27顆中軌衛(wèi)星分顆中軌衛(wèi)星分布在傾角為布在傾角為55度的三個(gè)度的三個(gè)軌道平面上，每個(gè)面上軌道平面上，每個(gè)面上有有9顆衛(wèi)星，軌道高度為顆衛(wèi)星，軌道高度為21500公里。公里。系統(tǒng)組成： 地面段：由主控站、上行注入站和監(jiān)測站組成工程建設(shè)北斗系統(tǒng)地面段北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會(huì)視頻北斗衛(wèi)星新聞發(fā)布會(huì)視頻http:/ 用戶段由北斗用戶終端以及與其他GNSS兼容的終端組成。 北斗系統(tǒng)的用戶終端北斗系統(tǒng)的用戶終端u用戶段用戶段系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成25導(dǎo)航原理：雙星定位用戶提出申請服務(wù)項(xiàng)目并發(fā)送用戶提出申請服務(wù)項(xiàng)目并發(fā)送入站信號，經(jīng)兩顆衛(wèi)

14、星轉(zhuǎn)發(fā)到入站信號，經(jīng)兩顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到地面中心，地面中心，地面中心接到此信號后，解調(diào)地面中心接到此信號后，解調(diào)出用戶發(fā)送的信息，測量出用出用戶發(fā)送的信息，測量出用戶至兩顆衛(wèi)星的距離，對定位戶至兩顆衛(wèi)星的距離，對定位申請計(jì)算用戶的地理坐標(biāo)，由申請計(jì)算用戶的地理坐標(biāo)，由于于H H顆衛(wèi)星的位置是已知的，分顆衛(wèi)星的位置是已知的，分別為兩球的球心，另一球面是別為兩球的球心，另一球面是基本參數(shù)已確定的地球參考橢基本參數(shù)已確定的地球參考橢球面球面3 3球交會(huì)點(diǎn)為測量的用戶位球交會(huì)點(diǎn)為測量的用戶位置。置。 一代一代“北斗北斗”與與GPS系統(tǒng)不同，對所有用戶位系統(tǒng)不同，對所有用戶位置的計(jì)算不是在衛(wèi)星上進(jìn)行，而是在地

15、面中心置的計(jì)算不是在衛(wèi)星上進(jìn)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戶的位置及時(shí)間信息，并負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的斗用戶的位置及時(shí)間信息，并負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控管理。監(jiān)控管理。 由于在定位時(shí)需要用戶終端向定位衛(wèi)星發(fā)送定由于在定位時(shí)需要用戶終端向定位衛(wèi)星發(fā)送定位信號，由信號到達(dá)定位衛(wèi)星時(shí)間的差值計(jì)算位信號，由信號到達(dá)定位衛(wèi)星時(shí)間的差值計(jì)算用戶位置，所以被稱為用戶位置，所以被稱為“有源定位有源定位”。 工作原理工作原理 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基本工作原理是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的基本工作原理是“雙雙星定位星定位”：以：以2顆在軌衛(wèi)星的已知坐標(biāo)為圓心顆

16、在軌衛(wèi)星的已知坐標(biāo)為圓心，各以測定的衛(wèi)星至用戶終端的距離為半徑，各以測定的衛(wèi)星至用戶終端的距離為半徑，形成形成2個(gè)球面，用戶終端將位于這個(gè)球面，用戶終端將位于這2個(gè)球面交線個(gè)球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖，提的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖，提供一個(gè)以地心為球心、以球心至地球表面高度供一個(gè)以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。用數(shù)學(xué)方法求解圓弧與為半徑的非均勻球面。用數(shù)學(xué)方法求解圓弧與地球表面的交點(diǎn)即可獲得用戶的位置。地球表面的交點(diǎn)即可獲得用戶的位置。 第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是：第二代用戶機(jī)

17、可免統(tǒng)在體制上的差別主要是：第二代用戶機(jī)可免發(fā)上行信號，不再依靠中心站電子高程圖處理發(fā)上行信號，不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信表息，而是直接接收衛(wèi)星或由用戶提供高程信表息，而是直接接收衛(wèi)星單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受單程測距信號自己定位，系統(tǒng)的用戶容量不受限制，并可提高用戶位置隱蔽性。限制，并可提高用戶位置隱蔽性。其代價(jià)是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的其代價(jià)是：測距精度要由星載高穩(wěn)定度的原子鐘來保證，所有用戶機(jī)使用穩(wěn)定度原子鐘來保證，所有用戶機(jī)使用穩(wěn)定度較低的石英鐘，其時(shí)鐘誤差作為未知數(shù)較低的石英鐘，其時(shí)鐘誤差作為未知數(shù)和用戶的三維未知位置參數(shù)一起和用戶的三維未知位置

18、參數(shù)一起由由4個(gè)個(gè)以上的衛(wèi)星測距方程來求解。這就要求以上的衛(wèi)星測距方程來求解。這就要求用戶在每一時(shí)刻至少可見用戶在每一時(shí)刻至少可見4顆以上幾何顆以上幾何位置合適的衛(wèi)星進(jìn)行測距，從而使得星位置合適的衛(wèi)星進(jìn)行測距，從而使得星座所需衛(wèi)星數(shù)量大大增多，系統(tǒng)投資將座所需衛(wèi)星數(shù)量大大增多，系統(tǒng)投資將顯著增加。顯著增加。四大系統(tǒng)，各有特色俄羅斯格洛納俄羅斯格洛納斯（特點(diǎn)：抗干斯（特點(diǎn)：抗干擾）擾）由由24顆衛(wèi)星組顆衛(wèi)星組成，是由軍方負(fù)成，是由軍方負(fù)責(zé)研制和控制的責(zé)研制和控制的軍民兩用導(dǎo)航定軍民兩用導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。定位衛(wèi)星系統(tǒng)。定位精度比位精度比GPS、伽利略低，但抗伽利略低，但抗干擾能力很強(qiáng)。干擾能力很強(qiáng)

19、。該系統(tǒng)由前蘇聯(lián)該系統(tǒng)由前蘇聯(lián)在在1976年啟動(dòng)。年啟動(dòng)。歐洲伽利略（特點(diǎn)：精準(zhǔn)）歐洲伽利略（特點(diǎn)：精準(zhǔn)） 是歐盟正在建造的衛(wèi)星定位是歐盟正在建造的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，有系統(tǒng)，有“歐洲版歐洲版GPS”之稱之稱?？偣舶l(fā)射?？偣舶l(fā)射30顆衛(wèi)星，其中顆衛(wèi)星，其中27顆為工作衛(wèi)星，顆為工作衛(wèi)星，3顆為候補(bǔ)顆為候補(bǔ)衛(wèi)星。該系統(tǒng)有兩個(gè)地面控衛(wèi)星。該系統(tǒng)有兩個(gè)地面控制中心制中心中國北斗（特點(diǎn)：開中國北斗（特點(diǎn)：開放兼容）放兼容）是中國正在實(shí)施是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是：統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是：建成獨(dú)立自主、建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)開放兼

20、容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)美國美國GPS（特點(diǎn)：成熟）（特點(diǎn)：成熟）是目前世界上應(yīng)用最廣泛是目前世界上應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的導(dǎo)航定位系、技術(shù)最成熟的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。統(tǒng)。GPS空間部分目前共有空間部分目前共有30顆導(dǎo)航衛(wèi)星。顆導(dǎo)航衛(wèi)星。1994年，由年，由24顆衛(wèi)星組成的導(dǎo)航顆衛(wèi)星組成的導(dǎo)航“星座星座”部署完畢，標(biāo)志著部署完畢，標(biāo)志著GPS正正式建成式建成四大系統(tǒng)區(qū)別 GPS:勝在成熟勝在成熟 伽利略勝在精準(zhǔn)，伽利略勝在精準(zhǔn)， 格洛納斯勝在抗干擾能力強(qiáng)，格洛納斯勝在抗干擾能力強(qiáng)， 中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：優(yōu)勢則在于互中國的北斗衛(wèi)星

21、導(dǎo)航系統(tǒng)：優(yōu)勢則在于互動(dòng)性。動(dòng)性。 驚喜！ 北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司成功推出國內(nèi)首顆納米北斗芯片北斗芯片以及地災(zāi)監(jiān)測與駕考系統(tǒng)為代表的北斗新應(yīng)用項(xiàng)目。中國北斗導(dǎo)航北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域正不斷通過自主創(chuàng)新迎來快速發(fā)展的新機(jī)遇。 北斗系統(tǒng)四大功能北斗系統(tǒng)四大功能 短報(bào)文通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報(bào)文短報(bào)文通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報(bào)文通信功能，用戶可以一次傳送通信功能，用戶可以一次傳送120個(gè)漢字的短個(gè)漢字的短報(bào)文信息。報(bào)文信息。 精密授時(shí)：北斗系統(tǒng)具有精密授時(shí)功能，可向精密授時(shí)：北斗系統(tǒng)具有精密授時(shí)功能，可向用戶提供用戶提供20ns-100ns時(shí)間同步精度。時(shí)間同步精度。 定

22、位精度：水平精度定位精度：水平精度100米米(1)，設(shè)立標(biāo)校站，設(shè)立標(biāo)校站之后為之后為20米米(類似差分狀態(tài)類似差分狀態(tài))。工作頻率：。工作頻率：2491.75MHz。 系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：每小時(shí)系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：每小時(shí)540000戶。戶。汶川地震中投入使用的北斗一號衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)手持機(jī)，發(fā)揮了重要作用。軍用新型北斗衛(wèi)星導(dǎo)航手持機(jī)軍用新型北斗衛(wèi)星導(dǎo)航手持機(jī)陸地應(yīng)用陸地應(yīng)用海洋應(yīng)用海洋應(yīng)用航空應(yīng)用航空應(yīng)用航天應(yīng)用航天應(yīng)用大眾消費(fèi)大眾消費(fèi)應(yīng)用：衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用增長情況應(yīng)用：衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用增長情況 2013年，莫斯科市所有公交車將裝備格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng) 發(fā)揮系統(tǒng)特色，應(yīng)用初見成效發(fā)揮系統(tǒng)特色，應(yīng)用初

23、見成效 當(dāng)你進(jìn)入不熟悉的地方時(shí)，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片的手機(jī)或車載衛(wèi)星導(dǎo)航裝置找到你要走的路線。你可以向當(dāng)?shù)胤?wù)提供商發(fā)送文字信息告知你的要求，如查詢最近的停車位、餐廳、旅館或其他你想去的任何地方，服務(wù)商會(huì)立即根據(jù)你所在的位置，幫你找到需要的信息。然后，將一張地圖發(fā)送到你的手機(jī)上，甚至還會(huì)為你提供酒店房間、餐廳或停車位預(yù)定等增值服務(wù)。 全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已在氣象領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用在氣象領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，在其基礎(chǔ)上組建的地球，在其基礎(chǔ)上組建的地球大氣觀測系統(tǒng)是一種重要大氣觀測系統(tǒng)是一種重要的觀測技術(shù)，可完成對大的觀測技術(shù)，可完成對大氣、海洋和空間環(huán)境的觀氣、海洋

24、和空間環(huán)境的觀測，以及對環(huán)境中重要的測，以及對環(huán)境中重要的風(fēng)、云、電進(jìn)行觀測。風(fēng)、云、電進(jìn)行觀測。 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國天氣開展，可以促進(jìn)我國天氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、氣候變化監(jiān)測和預(yù)測，也可候變化監(jiān)測和預(yù)測，也可以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)水平，提升我國氣象防災(zāi)水平，提升我國氣象防災(zāi)減災(zāi)的能力。減災(zāi)的能力。 除此之外，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星除此之外，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應(yīng)用對推動(dòng)北系統(tǒng)的氣象應(yīng)用對推動(dòng)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)斗導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)拓展也具有重要的影響業(yè)拓展也具有重要的影響。衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻衛(wèi)星導(dǎo)

25、航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接通過在車輛上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，車輛的位收機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。這些位置信息可發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。例如，指用于道路交通管理。例如，指示車輛走暢通的道路，限制進(jìn)示車輛走暢通的道路，限制進(jìn)入擁擠的道路，或通告司機(jī)前入擁擠的道路，或通告司機(jī)前方擁堵的情況，建議走車輛較方擁堵的情況，建議走車輛較少的路線。如果車輛超速行駛少的路線。如果車輛超速行駛而發(fā)生交通事故，則撞車時(shí)的而發(fā)生交通事故，則撞車時(shí)的速度、位

26、置和時(shí)間信息均會(huì)被速度、位置和時(shí)間信息均會(huì)被記錄在上，作為判斷是否違章記錄在上，作為判斷是否違章的依據(jù)；如果車輛被盜或被搶的依據(jù)；如果車輛被盜或被搶，衛(wèi)星導(dǎo)航會(huì)很快發(fā)現(xiàn)并跟蹤，衛(wèi)星導(dǎo)航會(huì)很快發(fā)現(xiàn)并跟蹤其位置，使盜賊無處藏身。其位置，使盜賊無處藏身。 海運(yùn)和水運(yùn)是全世界最廣泛海運(yùn)和水運(yùn)是全世界最廣泛的運(yùn)輸方式之一，也是衛(wèi)星的運(yùn)輸方式之一，也是衛(wèi)星導(dǎo)航最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一。導(dǎo)航最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一。目前在世界各大洋和江河湖目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使海上和水路運(yùn)輸更為高效和海上和水路運(yùn)輸更為高效和安全。北斗衛(wèi)星

27、導(dǎo)航系統(tǒng)將安全。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導(dǎo)航定位和安航行船舶提供導(dǎo)航定位和安全保障。同時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)全保障。同時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功航系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功能將支持各種新型服務(wù)的開能將支持各種新型服務(wù)的開發(fā)。發(fā)。 衛(wèi)星導(dǎo)航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時(shí)，救援成功的關(guān)鍵在于及時(shí)了解災(zāi)情并迅速到達(dá)救援地點(diǎn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還具備短報(bào)文通信功能，通過衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時(shí)報(bào)告所處位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時(shí)間，提高搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)效，大大減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失。 精確的

28、時(shí)間同步對于涉及國家精確的時(shí)間同步對于涉及國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全的諸多關(guān)鍵基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全的諸多關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要，通信系統(tǒng)、電設(shè)施至關(guān)重要，通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)的有效運(yùn)行力系統(tǒng)、金融系統(tǒng)的有效運(yùn)行都依賴于高精度時(shí)間同步。在都依賴于高精度時(shí)間同步。在移動(dòng)通信中需要精密授時(shí)以確移動(dòng)通信中需要精密授時(shí)以確?；镜耐竭\(yùn)行，電力網(wǎng)為?；镜耐竭\(yùn)行，電力網(wǎng)為有效傳輸和分配電力，對時(shí)間有效傳輸和分配電力，對時(shí)間和頻率提出了嚴(yán)格的要求。北和頻率提出了嚴(yán)格的要求。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)服務(wù)可斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)服務(wù)可有效應(yīng)用于通信、電力和金融有效應(yīng)用于通信、電力和金融系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行系統(tǒng)，確

29、保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，使隨著衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)粗放式得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由傳統(tǒng)粗放式耕作轉(zhuǎn)為精細(xì)管理成為可能，耕作轉(zhuǎn)為精細(xì)管理成為可能，通過將衛(wèi)星導(dǎo)航和地理信息相通過將衛(wèi)星導(dǎo)航和地理信息相結(jié)合并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可有結(jié)合并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可有效提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、降低成本、效提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、降低成本、保護(hù)環(huán)境。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)保護(hù)環(huán)境。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位服務(wù)，可有效支持現(xiàn)代的定位服務(wù)，可有效支持現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，充分利用精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，充分利用農(nóng)業(yè)資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)農(nóng)業(yè)資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。 北

30、斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)廣泛運(yùn)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)廣泛運(yùn)用 為公車監(jiān)管提供新途徑為公車監(jiān)管提供新途徑 北斗系統(tǒng)在校車安全服務(wù)中應(yīng)用北斗應(yīng)用五大優(yōu)勢北斗應(yīng)用五大優(yōu)勢 1.同時(shí)具備定位與通信功能，無需其他通信系同時(shí)具備定位與通信功能，無需其他通信系統(tǒng)支持。統(tǒng)支持。 2.覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，24小時(shí)全天候小時(shí)全天候服務(wù)，無通信盲區(qū)。服務(wù)，無通信盲區(qū)。 3.特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理，以及無依托地區(qū)數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。無依托地區(qū)數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。 4.獨(dú)特的中心節(jié)點(diǎn)式定位處理和指揮型用戶機(jī)獨(dú)特的中心節(jié)點(diǎn)式定位處理和指揮型用戶

31、機(jī)設(shè)計(jì)，可同時(shí)解決設(shè)計(jì)，可同時(shí)解決“我在哪我在哪”和和“你在哪你在哪”。 5.自主系統(tǒng)，高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、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。穩(wěn)定，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用。國產(chǎn)北斗海上搜索定位系統(tǒng)全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng) 目前，世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家能夠自主目前，世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家能夠自主研制生產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)前全球有四大研制生產(chǎn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)前全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導(dǎo)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，分別是美國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)航定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的格羅納斯、俄羅斯的格羅納斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲在建的系統(tǒng)、歐洲在建的“伽利略伽利略”系統(tǒng)、和中國

32、的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)、和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 美國美國GPS長期壟斷長期壟斷 美國國防部從美國國防部從1973年開年開始實(shí)施的始實(shí)施的GPS系統(tǒng)，這是世界上第一個(gè)全系統(tǒng)，這是世界上第一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導(dǎo)航市場。壟斷了全球軍用和民用衛(wèi)星導(dǎo)航市場。GPS全球定位系統(tǒng)計(jì)劃自全球定位系統(tǒng)計(jì)劃自1973年至今，先年至今，先后共發(fā)射了后共發(fā)射了41顆衛(wèi)星，總共耗資顆衛(wèi)星，總共耗資190億美億美元。元。GPS原來是專門用于為洲際導(dǎo)彈導(dǎo)航原來是專門用于為洲際導(dǎo)彈導(dǎo)航的秘密軍事系統(tǒng)，在的秘密軍事系統(tǒng)，在1991年的海灣戰(zhàn)

33、爭中年的海灣戰(zhàn)爭中首次得到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭首次得到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。隨后，在科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。、阿富汗戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中大顯身手。美國美國GPS系統(tǒng)系統(tǒng) 長期以來，美國對本國軍方提供的是精確長期以來，美國對本國軍方提供的是精確定位信號，對其他用戶提供的則是加了干定位信號，對其他用戶提供的則是加了干擾的低精度信號擾的低精度信號也就是說，地球上任也就是說，地球上任何一個(gè)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，只有美國人掌握何一個(gè)目標(biāo)的準(zhǔn)確位置，只有美國人掌握，其他國家只知道個(gè)，其他國家只知道個(gè)“大概大概”。在海灣戰(zhàn)。在海灣戰(zhàn)爭時(shí)，美國還曾置歐盟各國利益不顧，一爭時(shí)，美國還曾置歐盟各國利益不

34、顧，一度關(guān)閉對歐洲度關(guān)閉對歐洲GPS服務(wù)。服務(wù)。 從克林頓時(shí)代起，該系統(tǒng)開始應(yīng)用在了民從克林頓時(shí)代起，該系統(tǒng)開始應(yīng)用在了民用方面?，F(xiàn)運(yùn)行的用方面。現(xiàn)運(yùn)行的GPS系統(tǒng)由系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)顆工作衛(wèi)星和星和4顆備用衛(wèi)星組成。美國利用顆備用衛(wèi)星組成。美國利用GPS獲得獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，多年了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，多年 來在出售信號接收設(shè)備方面賺取了巨額利來在出售信號接收設(shè)備方面賺取了巨額利潤。以潤。以1986年為例，當(dāng)時(shí)一臺一般精度的年為例，當(dāng)時(shí)一臺一般精度的GPS定位儀價(jià)格定位儀價(jià)格5萬美元，高精度的則達(dá)到萬美元，高精度的則達(dá)到10萬美元?，F(xiàn)在價(jià)格雖然有所下降，但也萬美元?，F(xiàn)在價(jià)格雖然有所下降，但也可推算出可推算出20年來年來GPS“收獲頗豐收獲頗豐”俄羅斯俄羅斯GLONASS（格洛納斯）系統(tǒng)（格洛納斯）系統(tǒng) “格洛納斯格洛納斯GLONAS