北斗导航技术教学文案.ppt

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1、北斗导航技术与测试介绍硬件测试组黄玲概述1.北斗导航技术系统简介2.一代北斗3.二代北斗4.北斗测试北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem）简称北斗系统，英文缩写为BDS，曾用名为COMPASS，是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（CNSS），是继美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统,与伽利略导航系统并称全球四大卫星导航系统。分为北斗1代和北斗2代。北斗卫星导航系统简介北斗系统致力于向全球用户提供高质量的定

2、位、导航、授时服务，并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务，军用与民用目的兼具。北斗卫星导航系统简介应用北斗卫星导航系统简介发展历程试验系统（北斗一代）：1983年陈芳允院士提出，1994年开始研制，2003年完成组建伽利略系统合作计划正式系统（北斗二代）：2004年-2020年北斗卫星导航系统简介北斗卫星北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160

3、°，中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间为相隔120°均匀分布。北斗卫星导航系统简介北斗卫星IGSO：倾斜卫星同步轨道GEO：地球静止轨道MEO：中地球轨道北斗一代试验系统北斗卫星导航试验系统又称为北斗一号，是中国的第一代卫星导航系统，即有源区域卫星定位系统，1994年正式立项，2000年发射2颗卫星后即能够工作，2003年又发射了一颗备份卫星，试验系统完成组建，该系统服务范围为东经70°－140°，北纬5°－55°。在卫星的寿命到期后（设计值8年），系统已停止工作。北斗一代系统组成系统

4、分为三个部分，分别为空间段、地面段、用户段：空间段：由3颗地球静止轨道卫星组成，两颗工作卫星定位于东经80°和140°赤道上空，另有一颗位于东经110.5°的备份卫星，可在某工作卫星失效时予以接替。地面段：由中心控制系统和标校系统组成。中心控制系统主要用于卫星轨道的确定、电离层校正、用户位置确定、用户短报文信息交换等。标校系统可提供距离观测量和校正参数。用户段：用户的终端。北斗一代工作原理北斗一代工作原理首先由中心控制系统向卫星I和卫星II同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播。用户

5、响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星发送响应信号，经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。北斗一代定位原理（双星定位法）中心控制系统测出两个时间延迟：即从中心控制系统发出询问信号，经某一颗卫星转发到达用户，用户发出定位响应信号，经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟；和从中心控制发出询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经另一

6、颗卫星转发回中心控制系统的延迟。由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。即可以推算出用户位置。北斗一代主要参数服务区：我国及周边地区定位精度：水平精度100米（1σ），设立标校站之后为20米（类似差分状态）。定

7、位时间：几秒钟授时精度：单向100ns，双向20ns通信能力：双向短报文通信120个汉字北斗一代优点成本低定位快双向通信与授时位置报告缺点缺乏隐蔽性用户容量受限制定位精度不高，无测速功能北斗二代正式系统北斗卫星导航系统”一词一般用来特指第二代系统。此卫星导航系统的发展目标是对全球提供无源定位，与GPS相似。在计划中，整个系统将由35颗卫星组成，其中5颗是静止卫星，以与使用静止轨道卫星的北斗卫星导航试验系统兼容。2012年实现区域性覆盖，预计在2020年达到全球覆盖。北斗二代频段B1频点：1559

8、.052MHz－1591.788MHzB2频点：1166.220MHz－1217.370MHzB3频点：1250.618MHz－1286.423MHz注：其中B1、B2是民用信号，B3是军用信号。B1的标称频率为1561.098MHz。北斗二代定位技术-三球交汇定位（与GPS定位原理一致）北斗二代定位技术题外：DGPS分为局域差分（LADGPS)与广域差分(WADGPS)两种WADGPS可覆盖整个国家，包括SBAS卫星就是利用静止轨道卫星建立的地区性广域差分增强系统。现有的SBAS卫星包括EGO