《北斗導航基本原理培訓》課件

《北斗導航基本原理培訓》歡迎來到北斗導航基本原理培訓！課程目標了解北斗導航系統(tǒng)概述掌握北斗導航定位原理認識北斗系統(tǒng)應用領域展望北斗系統(tǒng)未來發(fā)展北斗導航系統(tǒng)概述中國自主研發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)北斗導航系統(tǒng)是中國自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務北斗系統(tǒng)已成為全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)之一，服務全球用戶。北斗導航系統(tǒng)組成1北斗系統(tǒng)2衛(wèi)星系統(tǒng)3地控系統(tǒng)4用戶接收機北斗衛(wèi)星系統(tǒng)空間段由在軌運行的北斗導航衛(wèi)星組成，提供導航信號。衛(wèi)星類型包括地球同步衛(wèi)星、傾斜地球同步衛(wèi)星和中地球軌道衛(wèi)星。北斗地控系統(tǒng)地面段由地面監(jiān)控站、數據處理中心和用戶授權中心組成。功能負責監(jiān)測衛(wèi)星運行狀態(tài)、控制衛(wèi)星運行、管理用戶數據等。北斗用戶接收機用戶段由各種北斗接收機組成，接收衛(wèi)星信號并進行定位導航計算。種類多樣包括手持接收機、車載接收機、手機接收機等。北斗定位原理衛(wèi)星信號接收接收機接收來自不同衛(wèi)星的信號。時間同步接收機與衛(wèi)星之間的時間同步。距離計算根據信號傳播時間計算接收機到衛(wèi)星的距離。位置確定通過至少四顆衛(wèi)星的距離信息，計算出接收機的位置。北斗信號特點1多頻段信號北斗系統(tǒng)采用多種頻率的信號，提高抗干擾能力。2多碼信號北斗系統(tǒng)采用多種碼型信號，提高定位精度。3多系統(tǒng)兼容北斗系統(tǒng)兼容其他導航系統(tǒng)，提高定位服務可靠性。北斗系統(tǒng)時間基準高精度時間基準北斗系統(tǒng)采用原子鐘提供高精度時間基準。時間同步確保衛(wèi)星之間以及衛(wèi)星與地面站之間的時間同步。北斗坐標系統(tǒng)基于WGS84坐標系北斗系統(tǒng)采用世界大地測量系統(tǒng)（WGS84）坐標系。兼容其他坐標系北斗系統(tǒng)可以轉換到其他常用的坐標系。北斗測距技術偽距測距根據衛(wèi)星信號傳播時間，計算接收機到衛(wèi)星的距離。載波相位測距根據衛(wèi)星信號載波相位，計算接收機到衛(wèi)星的距離。北斗測距誤差分析衛(wèi)星鐘差衛(wèi)星鐘與原子鐘的時間誤差。大氣延遲信號穿過大氣層造成的延遲。多路徑效應信號反射造成的誤差。接收機噪聲接收機本身的噪聲影響。北斗導航定位計算最小二乘法利用多顆衛(wèi)星的距離信息，計算接收機的位置。卡爾曼濾波利用接收機運動信息，提高定位精度和穩(wěn)定性。北斗差分定位技術提高定位精度利用已知位置的參考站數據，修正接收機定位誤差。應用場景廣泛應用于精準農業(yè)、工程測量等領域。北斗星歷計算衛(wèi)星軌道信息星歷包含衛(wèi)星軌道參數、時間信息等。定位計算基礎星歷是北斗導航定位計算的基礎數據。北斗接收機天線接收衛(wèi)星信號天線負責接收來自衛(wèi)星的導航信號。類型多樣包括貼片天線、螺旋天線等。北斗接收機射頻前端信號放大和濾波射頻前端負責放大和濾波接收到的信號。提高信號質量降低噪聲影響，提高信號處理精度。北斗接收機信號處理信號解調從接收到的信號中提取導航信息。數據解碼對解調后的數據進行解碼。北斗接收機導航算法定位計算根據接收到的信號數據，計算出接收機的位置、速度和時間。數據輸出將定位導航數據輸出給用戶。北斗導航系統(tǒng)應用領域交通運輸車輛導航、船舶定位、航空管制。農業(yè)生產精準農業(yè)、農產品溯源、農業(yè)機械導航。測繪勘探地形測量、工程測量、地質勘探。應急救援災害救援、人員搜救、環(huán)境監(jiān)測。北斗系統(tǒng)發(fā)展歷程11994年北斗一號系統(tǒng)立項22000年北斗一號系統(tǒng)正式投入運行32012年北斗二號系統(tǒng)正式投入運行42020年北斗三號系統(tǒng)全球組網完成北斗系統(tǒng)關鍵技術創(chuàng)新衛(wèi)星導航技術自主研發(fā)的衛(wèi)星導航技術。精密星歷技術提高衛(wèi)星軌道精度，提升定位精度。多頻多碼技術增強信號抗干擾能力，提高定位精度。差分定位技術利用參考站數據，提高定位精度。北斗系統(tǒng)性能指標10m定位精度高精度定位服務。100ns授時精度提供精確的時間同步服務。99%可用性高可用性，滿足各種應用需求。北斗系統(tǒng)與GPS對比北斗系統(tǒng)中國自主研發(fā)，全球覆蓋。GPS系統(tǒng)美國研制，全球覆蓋。北斗系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢增強定位精度進一步提高定位精度，滿足更高精度應用需求。擴展服務功能提供更多增值服務，例如短報文通信、數據傳輸。應用領域拓展拓展到更多領域，例如智慧城市、物聯網。北斗應用典型案例交通運輸車輛導航、船舶定位。精準農業(yè)無人駕駛農機