北斗卫星导航2021地图高清版 (北斗卫星导航系统定位原理小学版)

卫星导航系统几乎是现在智能手机中的一项基础功能,大部分人了解它是从开车的导航仪、手机的定位开始的,但是它的军事作用早在海湾战争开始就大放光彩,其主要军事作用有巡航导弹和精确制导*弹炸**,为战斗机的飞行和投弹提供有利的条件等。

北斗卫星导航系统由哪些卫星组成,北斗导航卫星基础知识

既然定位和导航这么重要,那我国自然也发展了自己的卫星导航系统,它还有一个比较富有文化内涵的名字:北斗卫星导航系统。

北斗卫星导航系统

BeiDou Navigation Satellite System, BDS

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。

从2017年底开始,北斗三号系统建设进入了超高密度发射。

北斗系统工程总设计师、杨长风委员介绍,今年是北斗全球系统的收官之年,最后一颗北斗组网卫星已运抵西昌卫星发射中心,计划6月份择机发射,届时,北斗系统部署将圆满完成。

全球定位系统

Global Positioning System, GPS

全球定位系统是美国军民两用的导航定位卫星系统,GPS以双频发射导航信号,频点L1=1575.42MHz,以正交方式调制了P(Y)码和C/A码,在L2=1227.60MHz的频点上调制了P(Y)码,通过双频发射校正电离层产生的附加延时。

其中,C/A码的码速率为1.023Mbps,对应有43dB的处理增益,P(Y)码速率10.23Mbps,处理增益53dB,GPS信号到达地面的最大信号不超过-153dBW。

它给用户接收机发送的信息包括卫星状态、卫星星历、卫星钟偏差校正参数以及时间等。

全球导航卫星系统

Global Navigation Satellite System, GNSS

这是一个统称,除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS这四大导航卫星系统,还包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亚的NIG-GOMSAT-1等。

其中北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

所以GNSS是以人造卫星作为导航台的星级无线电导航系统,为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息,又称为天基定位、导航和授时系统。

卫星定位为什么至少需要四颗呢?

那是因为时间误差,目前接收机使用的是石英钟(秒级误差),卫星使用的是原子钟(纳秒级误差),两者的时间误差较大。

因此,就必须计算并消除两者的时间误差,才能实现精准定位,这时就需要引入,第四颗卫星才能进行精确解算。

此外,收到越多卫星信号,解算的速度和精度也会越好,如果再通过解算卫星不同频段的信号,还能做到更好的抗干扰性能,因此通过多星多频,可做到多路信号解算,这会让解算精度更稳定和有保障。

从专业方面讲,根据三球交汇定点的原理,用户终端通过无源接收卫星信息,并根据时差自行计算到卫星的距离,根据三维的距离公式,依靠3个方程得到用户终端的位置信息,原理上使用3颗卫星可达到定位的目的。

但是,卫星时钟和用户终端使用的时钟不同步,无法通过时差来精确计算距离,故需要第4颗卫星来进行钟差的解算,再根据计算出的三维位置进一步换算为经纬度和海拔高度。

“北斗系统”的独到技术

“北斗”最大的特点,就是把导航与通信紧密结合起来,这是其他导航系统所不具备的。比如在沙漠、草原等地方,手机无法使用,“北斗”就能发挥出重要作用了。

北斗三号使用的是三频信号,可以更好的消除电离层影响,提高定位可靠性,增强数据预处理能力,大大提高模糊度的固定效率。

北斗终端可通过短文报告位置,管理中心则通过用户的位置报告,随时掌握着每一个终端所处的位置。

这样一来等芯片成本降下来后就可以有很多想法了,比如共享单车、“北斗菜”、老人儿童定位手表、“北斗+物流”、“北斗+支付”等,全新的“北斗+”生活生产方式初见端倪,不要让想象力限制了它的应用...

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