什么是北斗系統(tǒng)
作者: 來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2017/08/14 瀏覽:2137
什么是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)?
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),是中國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),是除美國(guó)的 GPS 、俄羅斯的 GLONASS 之后第三個(gè)成熟的 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 。
系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理
北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)由兩顆地球靜止衛(wèi)星(800E和1400E)、一顆在軌備份衛(wèi)星(110.50E)、中心控制系統(tǒng)、標(biāo)校系統(tǒng)和各類用戶機(jī)等部分組成。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),徑衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器項(xiàng)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),徑衛(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,又可知道用戶出于某一與地球基準(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。
北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)覆蓋范圍是北緯5°~55°,東經(jīng)70°~140°之間的心臟地區(qū),上大下小,最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100m(1 σ),設(shè)立標(biāo)校站之后為20 m(類似差分狀態(tài))。工作頻率:2 491.75 MHz。系統(tǒng)能容納的用戶數(shù)為每小時(shí)540 000戶。
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(hào),由信號(hào)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“有源定位”。
北斗系統(tǒng)三大功能
快速定位:北斗系統(tǒng)可為服務(wù)區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)定位服務(wù),定位精度20—100m;
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40-60個(gè)漢字的短報(bào)文信息;
精密授時(shí):北斗系統(tǒng)具有精密授時(shí)功能,可向用戶提供20ns-100ns時(shí)間同步精度。
系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì):
和美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS相比,增加了通訊功能。
全天候快速定位,與GPS精度相當(dāng)。
安全可靠,保密性強(qiáng)。
劣勢(shì):
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。
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)。
北斗系統(tǒng)的應(yīng)用
2000年,北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星成功發(fā)射,標(biāo)志著我國(guó)擁有了自己的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),這對(duì)于滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)的需要,促進(jìn)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位事業(yè)的發(fā)展,具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)由北斗導(dǎo)航定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面部分、北斗用戶終端三部分組成。
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。
北斗應(yīng)用五大優(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。
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