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北斗卫星导航系统包括北斗一号和北斗二号两代系统,是中国研发
的卫星导航系统。北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系
统,北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统。北斗卫星
导航系统和美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略
定位系统被联合国确认为全球4个卫星导航系统核心供应商。
北斗一号
北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗
(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面
控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统
可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数
十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时
精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高
到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约
20ns。。北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。
2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,
和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥双保险“”作用。
北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合
会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。
系统工作原理
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北斗一号“”卫星定位系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。
北斗一号“”的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°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
100米(1σ,)设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:
2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。
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;
由于对包含车辆的位置和状态信息的数据要求有一定的实时性。同
时车辆与调控中心之间的信息沟通实际上也是一种数据的通信方式,
其信息量一般也不会超过GSM短信息的长度范围。因此利用GSM
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的短消息业务基本可满足系统通信的需要。其次,通过短信息方式
发送数据其成本代价远远低于其它方式(如通过话音信道)。
与其他无线电台等传统方式比较,采用GSM短信息网络系统具有
以下优点:
1、速度快,实时性好,不掉线;
2、可以双向通信,及时返回终端信息;
3、设备体积小,操作简单;
4、由于控制中心无须专门设置大功率发射电台,将大大降低安装
费用;
5、覆盖面广受地理环境
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。
北斗系统地面定
位手持机
北斗1号导航系统的缺点
北斗1号导航系统的定位是依照美国工程师1982年提出的“双星主
动式卫星定位系统”原理而实施的,在设计定型时就知道该技术是属
于十分落后的一种。美国人和欧洲人
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