北斗卫星导航定位系统简介
更新时间：2018-11-22 09:47:00点击次数：3849次
什么是北斗导航系统？
北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。
系统构成与工作原理
北斗卫星定位系统由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。系统的工作过程是：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，径卫星转发器项服务区内的用户广播。用户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，径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，然后根据用的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请，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，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而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。
北斗卫星定位系统覆盖范围是北纬5°～55°，东经70°～140°之间的心脏地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100m(1 σ)，设立标校站之后为20 m(类似差分状态)。工作频率：2 491.75 MHz。系统能容纳的用户数为每小时540 000户。
由于在定位时需要用户终端向定位卫星发送定位信号，由信号到达定位卫星时间的差值计算用户位置，所以被称为“有源定位”。
北斗系统三大功能
快速定位：北斗系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度20—100m；
短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息；
精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。
系统的优势与劣势
优势：
和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS相比，增加了通讯功能。
全天候快速定位，与GPS精度相当。
安全可靠，保密性强。
劣势：
北斗系统属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端比较复杂。
北斗系统属于区域定位系统，目前只能为中国以及周边地区提供定位服务。
北斗系统的应用
2000年，北斗导航定位系统两颗卫星成功发射，标志着我国拥有了自己的第一代卫星导航定位系统，这对于满足我国国民经济、国防建设的需要，促进我国卫星导航定位事业的发展，具有重大的经济和社会意义。北斗导航定位系统由北斗导航定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。
北斗导航定位系统服务区域为中国及周边国家和地区，它可以在服务区域内任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理经纬度信息，并提供双向短报文通信和精密授时服务。北斗系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业，以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位。
北斗应用五大优势
同时具备定位与通信功能，无需其他通信系统支持；
覆盖中国及周边国家和地区，24小时全天候服务，无通信盲区；
特别适合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；
独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计，可同时解决“我在哪”和“你在哪”；
自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。
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