北斗衛(wèi)星導(dǎo)航課件

1、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況早期研究 1970年代，中國開始研究衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)和方案，但之后這項(xiàng)名為“燈塔”的研究計(jì)劃被取消。 1983年，中國航天專家陳芳允提出使用兩顆靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域性的導(dǎo)航功能，1989年，中國使用通信衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證了其可行性，之后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)即基于此方案。試驗(yàn)系統(tǒng) 1994年，中國正式開始北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)（北斗一號）的研制，并在2000年發(fā)射了兩顆靜止軌道衛(wèi)星，區(qū)域性的導(dǎo)航功能得以實(shí)現(xiàn)。 2003年又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星，完成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的組建。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況早期研究北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況正式系統(tǒng) 2004年，中國啟動(dòng)了具

2、有全球?qū)Ш侥芰Φ谋倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)（北斗二號），并在2007年發(fā)射一顆中地球軌道衛(wèi)星，進(jìn)行了大量試驗(yàn)。 2009年起，后續(xù)衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射，并在2011年開始對中國和周邊地區(qū)提供測試服務(wù)，2012年完成了對亞太大部分地區(qū)的覆蓋并正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。 中國為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)制定了“三步走”發(fā)展規(guī)劃。時(shí)間節(jié)點(diǎn)200420122020實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域有源定位區(qū)域無源定位全球無源定位北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展概況正式系統(tǒng)時(shí)間節(jié)點(diǎn)200420122北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質(zhì)量

3、的定位、導(dǎo)航和授時(shí)，包括開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種方式。開放服務(wù)是向全球免費(fèi)提供短報(bào)文、定位、測速，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。授權(quán)服務(wù)是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導(dǎo)航需求的用戶，提供定位、測速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地北斗一號 北斗一號是是主動(dòng)式雙向測距二維導(dǎo)航。利用雙星定位的原理，結(jié)合地面中心站的電子高程地圖，測出用戶終端的大致位置。 “北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡短數(shù)字報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)的一種新型、全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。北斗一號 北斗一號是是主動(dòng)式雙向測距二維導(dǎo)航。北

4、斗一號四大功能短報(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。定位精度：水平精度100米(1)，設(shè)立標(biāo)校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù)：每小時(shí)540000戶。北斗一號四大功能短報(bào)文通信：北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報(bào)文通信北斗二號 被動(dòng)利用四星定位原理實(shí)現(xiàn)定位功能。 每顆北斗衛(wèi)星都發(fā)射4個(gè)頻率的載波信號用于導(dǎo)航：1561.098 MHz (B1), 1589.742 MHz (B1-2)，1207.14 MHz (B

5、2), 1268.52 MHz (B3) 每個(gè)載波信號均有正交調(diào)制的普通測距碼（I支路）和精密測距碼（Q支路）。 衛(wèi)星以不同地址碼區(qū)分（CDMA）。北斗二號 被動(dòng)利用四星定位原理實(shí)現(xiàn)定位功能。 北斗二號 主要有三大功能： 快速定位，為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶提供全天候、實(shí)時(shí)定位服務(wù)，定位精度與GPS民用定位精度相當(dāng)； 短報(bào)文通信，一次可傳送多達(dá)120個(gè)漢字的信息； 精密授時(shí)，精度達(dá)20納秒。北斗二號 主要有三大功能：北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 要求元器件全部國產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)自主可控。 “北斗二號”衛(wèi)星將在2016年轉(zhuǎn)換民用信號，頻點(diǎn)和調(diào)制方式現(xiàn)代化的GPS民用信號（L1C）和伽利略L1開放服務(wù)信號。 衛(wèi)星上播發(fā)

6、區(qū)域增強(qiáng)信號，從而使在不改變原有北斗接收機(jī)的基礎(chǔ)上，使得地面的接收裝備實(shí)現(xiàn)米級高精度定位。北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) 要求元器件全部國產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)自主北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-RDSS系統(tǒng) 應(yīng)用領(lǐng)域：海洋漁業(yè)、水文、氣象、電力、交通運(yùn)輸、探險(xiǎn)、考察、應(yīng)急救援、森林防火、環(huán)境監(jiān)測 用戶數(shù)量：近10萬 主要業(yè)務(wù)：短報(bào)文通信、位置報(bào)告、授時(shí) 未來北斗RDSS系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題： - -提升系統(tǒng)容量 - -支持更多的業(yè)務(wù)模式 - -更好的與其他系統(tǒng)互聯(lián)互通北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-RDSS系統(tǒng) 應(yīng)用領(lǐng)域：北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-RDSS系統(tǒng) 系統(tǒng)容量提高10倍：支持更多的用戶、更高地服務(wù)頻度、更長的報(bào)文長度（可長達(dá)

7、1000個(gè)漢字） 終端的發(fā)射功率降低到3W 更多的業(yè)務(wù)類型：廣義RDSS、組播廣播 更方便地與其他系統(tǒng)互聯(lián)互通北斗全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-RDSS系統(tǒng) 系統(tǒng)容量提北斗導(dǎo)航接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)靈敏度：捕獲、跟蹤時(shí)間特性：冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)、溫啟動(dòng)、失鎖重補(bǔ)定位精度：米級、厘米級速度精度：利用多普勒授時(shí)精度：1PPS自主完好性監(jiān)測：RAIM（Receiver Autonomous Integrity Monitoring）北斗導(dǎo)航接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)靈敏度：捕獲、跟蹤北斗導(dǎo)航接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)抗干擾：抗寬帶、抗窄帶、抗轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)態(tài)特性：低動(dòng)態(tài)、中動(dòng)態(tài)、高動(dòng)態(tài)輔助：RDSS輔助RNSS定位、基站輔助差分定位：地

8、面增強(qiáng)系統(tǒng)多模定位： GPS、GLONASS、COMPASS、Galileo北斗導(dǎo)航接收機(jī)關(guān)鍵技術(shù)和參數(shù)抗干擾：抗寬帶、抗窄帶、抗轉(zhuǎn)發(fā)北斗區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)的主要目的是提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度、完好性和增強(qiáng)服務(wù)區(qū)域。 將為GNSS測距信號提供本地信息和修正信息。修正信息的精度、完好性、連續(xù)性滿足所需服務(wù)等級的要求。這些信息通過VHF數(shù)據(jù)鏈以數(shù)字格式發(fā)播。北斗區(qū)域增強(qiáng)系統(tǒng) 衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)的主要目的是提北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)計(jì)到2020 年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場規(guī)模達(dá)4000億元。北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈預(yù)計(jì)到2020 年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位市場規(guī)模達(dá)北斗導(dǎo)航應(yīng)用市場現(xiàn)狀大眾（個(gè)人）應(yīng)用市場私家車輛應(yīng)

9、用移動(dòng)終端應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用個(gè)人位置服務(wù)（LBS）應(yīng)用旅游休閑運(yùn)動(dòng)應(yīng)用游戲娛樂應(yīng)用最大市場行業(yè)（領(lǐng)域）應(yīng)用市場國土資源 測繪與建筑工程 石油物探 水陸空交通運(yùn)輸 災(zāi)害預(yù)防 氣象、鐵路、電信 水利、電力 城市建設(shè)、景區(qū) 農(nóng)林牧漁關(guān)鍵及核心市場特殊（安全）應(yīng)用市場軍事應(yīng)用公安武警應(yīng)用應(yīng)急救援應(yīng)用高端市場北斗導(dǎo)航應(yīng)用市場現(xiàn)狀大眾（個(gè)人）應(yīng)用市場私家車輛應(yīng)用最大市場北斗導(dǎo)航區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體情況 環(huán)渤海、珠三角、長三角、華中鄂豫湘、西部川陜渝等五大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)初步形成特色發(fā)展格局，北京、上海、深圳、武漢、廣州、西安、南京等重點(diǎn)城市發(fā)展態(tài)勢良好。 北斗導(dǎo)航區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體情況 環(huán)渤海、珠三角、北斗導(dǎo)航應(yīng)用發(fā)展?fàn)?/p>

10、況 2013年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值超過1040億元，相比2012年增加了28.4%，增長速度也有所提高，其中北斗產(chǎn)值（含投資）超過100億元，占比9.8%。北斗導(dǎo)航應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r 2013年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與北斗導(dǎo)航應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國導(dǎo)航定位終端的總銷量突破3.48億臺，其中包括： 帶導(dǎo)航功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到3.3億臺； 汽車導(dǎo)航后裝市場終端銷量大約760萬臺； 汽車導(dǎo)航前裝市場終端銷量大約185萬臺； 監(jiān)控終端銷量600萬臺左右； PND、個(gè)人導(dǎo)航儀銷量大約100萬臺； 各類高精度定位接收機(jī)銷量超過8萬。截至2013年底，我國北斗終端社會持有量已超過130萬套?，F(xiàn)階段我國涉

11、足衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的企事業(yè)單位數(shù)量超過11000家，從業(yè)人員數(shù)量接近33萬人。數(shù)據(jù)來源于：中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2013年度）北斗導(dǎo)航應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國導(dǎo)航定位終端的總銷量突破3.北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀預(yù)估軍用市場容量過百億。北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀預(yù)估軍用市場容量過百億。北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀北斗系統(tǒng)各個(gè)細(xì)分行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測 (億元)北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀北斗系統(tǒng)各個(gè)細(xì)分行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測 (北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀 1、交通運(yùn)輸： 兩客一危（30余萬輛） 2014年交通運(yùn)輸部、公安部、安監(jiān)總局（2年內(nèi)數(shù)百萬臺） 2、海洋漁業(yè)： 要為90%以上漁船配備必要的安全通信、避碰設(shè)備，各地政府提供70%90%的補(bǔ)貼采購北斗接收機(jī)，系統(tǒng)平臺運(yùn)營費(fèi)用由地方各級政府承擔(dān)。（入網(wǎng)用戶3萬余個(gè) 伴隨手機(jī)用戶10萬余個(gè)） 3、減災(zāi)救災(zāi)/公共安全： 國家對維穩(wěn)經(jīng)費(fèi)的增加為北斗行業(yè)發(fā)展注入新的動(dòng)力。 4、衛(wèi)星授時(shí)： 國家安全的需要使得北斗系統(tǒng)替代GPS授時(shí)成為北斗產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注的焦點(diǎn)之一。 5、氣象、水利、林業(yè)監(jiān)測： 6、測繪、勘測： 隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)提速和高精度定位終端產(chǎn)品研制，北斗定位測繪的精度、功能可取代GPS。 7、港口應(yīng)用、地質(zhì)/建筑監(jiān)測： 對港口生產(chǎn)要素（集裝箱、裝卸機(jī)械）的精確定位、動(dòng)態(tài)跟蹤、過程控制可視化管理。北斗導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用市場現(xiàn)狀 1、交通運(yùn)輸： 北斗導(dǎo)