北斗-卫星导航系统在铁路行业中的应用

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1、TechnologicalInnovation技术创新“北斗”卫星导航系统在铁路行业中的应用苏蕊刘晓娟（兰州交通大学电子与信息工程学院，兰州730070）摘要：总结“北斗”卫星导航系统的特点，并与目前应用普遍的GPS进行比较，考虑依赖GPS进行导航定位存在风险可能性，提出卫星导航走向应以“北斗”导航定位系统为主，并与GPS系统相结合，提高系统导航的精度及可靠性。最后对“北斗”卫星导航系统在铁路行业中应用的可行性进行讨论。关键词：“北斗”卫星导航系统；GPS；组合导航；铁路行业应用Abstract:ThecharacteristicsofCo

2、mpassNavigationSatelliteSystem(CNSS)aresummarizedandcomparedwithGPSwhichisappliedwidelyatpresent.ConsideringpotentialrisksofGPS-basednavigationsatellitesystem,itisproposedthatthenavigationsatellitesystemshouldbedominatedbyCNSSandassistedbyGPStoimprovethepositioningaccuracy

3、andreliability.Attheend,thefeasibleapplicationofCNSSinrailwayindustryisdiscussed.Keywords:CNSS;GPS;combinednavigationsystem;applicationinrailwayindustryDOI:10.3969/j.issn.1673-4440.2011.06.008“北斗”卫星导航系统（CNSS）是我国自主研供导航信息的区域性卫星定位系统，由太空的导航发，具有导航和通信相结合服务特色的区域性卫星通信卫星、地面控制中心和北斗用

4、户终端3部分组导航系统，包括“北斗”卫星导航试验系统（“北成，如图1所示。“北斗”卫星导航定位系统具有快斗一号”）和“北斗”卫星导航定位系统（“北斗二速定位、简短通信和精密授时的3大主要功能。快号”）。目前，“北斗”卫星导航系统已在测绘、电速定位功能可快速确定用户所在的地理位置，向用信、水利、交通运输、勘探、国家安全等领域逐步户及主管部门提供导航信息。定位精度在我国大部发挥重要作用。我国卫星导航系统发展的总体目标分地区与“GPS”定位精度相当。简短通信功能可是要建成一个独立自主的、具有国际先进水平的全实现用户与用户、用户与中心控制系统间双向

5、简短球卫星导航定位系统——“北斗二号”，并大力开拓数字报文通信。精密授时功能由中心控制系统定时卫星导航民用市场，促进其在国民经济各行各业的播发授时信息，为定时用户提供时延修正值。[1]广泛应用，逐步实现应用和服务的产业化。目前，其定位原理采用3球交会测星原理进行定位，“北斗”导航系统在铁路运输系统中应用面临最大以2颗卫星为球心，2球心至用户的距离为半径，的困难就是终端体积大、能耗高、价格贵等，并且可画出2个球面。另一个球面是以地心为球心，画出GPS已经深入人心，占领了全球的卫星导航市场，以用户所在位置点至地心的距离为半径的球面，3个[2]导

6、致“北斗”在铁路行业中应用较少。但因GPS受球面的交会点即为用户的位置。美国军方控制，使用风险大，严重威胁我国铁路运2“北斗”卫星导航系统与GPS功能特点的输“安全第一，预防为主”的方针。本文基于“北比较斗_GPS”组合导航定位技术，阐述了“北斗”卫星导航系统在我国铁路领域中应用的可行性。现已应用的“北斗”一代具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航1“北斗”卫星导航定位系统原理简介定位、通信等多用途，可满足当前我国陆、海、空“北斗”卫星导航定位系统是全天候、全天时提运输导航定位的需求。其具备的短信通信功能就是铁路通信

7、信号工程技术(RSCE)2011年12月，第8卷第6期28TechnologicalInnovation技术创新ԛۨࡵڞ۷࿋࿐႓定位可靠性。这种组合导航系统利用“北斗_GPS”定位导航功能及“北斗”的通信功能，是一种具有[4]导航、定位和报文功能的导航定位系统。“北斗_GPS”组合导航系统基本原理如图2所示。这两种णཷᆩࢽ॔੦࠶૙ዐ႐导航系统中，GPS的精度略高于“北斗”系统，可进行连续定位。ԛ۷ሏᆐޜခዐ႐ဣཥenqথ๭ऐํ้၂๖ଚכ૙ت਍ຕࡵڞ࿋ዃतሏᆩࢽዕ܋ມఇں࿋ۨࡵڞ཮೅ದႜࡆगԛ۷ں௬੦዆ዐ႐߸ႎࢅႪ߀כଈ႑တԛ۷থ๭ऐԛ۷႑တ

8、ޜခဣཥԛ۷ዐ႐੦዆ဣཥํ้থ๭႑တ࣮ݣכଈ૦๏ሏႜࡆग཮O>>alqqࠓׯ཮཮P>>Đԛڞࢇፇđqne{۷ࡵဣཥएԨᇱ૙GPS所不具备的。缺点是不能覆盖两极地区，赤“北斗_GP