【正文】 北斗二代衛(wèi)星導航系統(tǒng) ? 星座設計 – 5GEO+3IGSO+4MEO ? 組成 – 五大系統(tǒng) ,2022前初見規(guī)模 五、 CORS原理及在城市衛(wèi)星綜合服務系統(tǒng)的應用 。 – 導彈快速無源定位系統(tǒng) (偽距差分 )。 北斗一號的增強 ? “ 天河網(wǎng) ” 組合導航系統(tǒng)的建立 – 北斗一號 +長河二號 – 長波偽衛(wèi)星測量拓展為無源定位； – 覆蓋東部沿海 ,定位誤差 90m； ? 無源定位方法 – 倒北斗系統(tǒng) (位置差分 )。 ?最重要的是，“北斗一號”導航系統(tǒng)是我國獨立自主建立的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，它的研制成功標志著我國打破了美、俄在此領域的壟斷地位，解決了中國自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的有無問題。 系統(tǒng)優(yōu)缺點 ?優(yōu)點：北斗導航系統(tǒng)具有衛(wèi)星數(shù)量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現(xiàn)一定區(qū)域的導航定位、通訊等多用途，可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。 4. 融合北斗導航定位系統(tǒng)和衛(wèi)星增強系統(tǒng)兩大資源，因此也可利用 GPS使之應用更加豐富。北斗系統(tǒng)覆蓋了中國及周邊國家和地區(qū)，不僅可為中國、也可為周邊國家服務。而 GPS只能定位。 ?其定位精度為水平精度 100米 (1σ)，設立標校站之后為 20米 (類似差分狀態(tài) )。 之間的心臟地區(qū)，上大下小，最寬處在北緯 35176。 ， 東經(jīng) 70176。 工作范圍和精度 ?“北斗一號”的覆蓋范圍是北緯5176。 “北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)與 GPS系統(tǒng)比較 7. 實時性：“北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星走一個來回，再加上衛(wèi)星轉發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時間延遲就更長了，因此對于高速運動體，就加大了定位的誤差。為了彌補這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術，使萬一主控站被毀后 GPS衛(wèi)星可以獨立運行。 GPS是單向測距系統(tǒng)，用戶設備只要接收導航衛(wèi)星發(fā)出的導航電文即可進行測距定位，因此 GPS的用戶設備容量是無限的。 “北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)與 GPS系統(tǒng)比較 5. 用戶容量：北斗導航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問 應答系統(tǒng)，用戶設備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號，還要求用戶設備向同步衛(wèi)星發(fā)射應答信號，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。 4. 定位精度：北斗導航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時精度約 100ns。由用戶設備獨立解算自己三維定位數(shù)據(jù)。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。導航衛(wèi)星為準同步軌道，繞地球一周 11小時 58分。 ，軌道面赤道角距 60176。 。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到 69顆衛(wèi)星 (實際上最多能觀測到 12顆 )。 。 ，北緯 5176。覆蓋范圍東經(jīng)約 70176。 ?僅需兩顆衛(wèi)星，投入小。 ?觀測量的獲取、定位的解算在地面中心進行，衛(wèi)星功能簡單，僅有轉發(fā)或收發(fā)功能。 ３．定位原理 中心站 d1 d2 d4 d3 D1 D2 ４．工作過程 1. 控制中心向 2顆衛(wèi)星發(fā)送詢問信號； 2. 衛(wèi)星接收到詢問信號，經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)器向服務區(qū)用戶播發(fā)詢問信號； 3. 用戶響應其中 1顆衛(wèi)星的詢問信號，并同時向 2顆衛(wèi)星發(fā)送響應信號； 4. 衛(wèi)星收到用戶響應信號，經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)器發(fā)回控制中心； 5. 控制中心收到用戶響應信號，解調出用戶申請的服務內容； 6. 控制中心計算出用戶的三維坐標位置，再將它發(fā)送到衛(wèi)星進行相應的處理；或者用戶的通信內容再發(fā)送，衛(wèi)星又收到控制中心發(fā)來的坐標數(shù)據(jù)或者通信內容，經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)器發(fā)給用戶或者收件人。 ?種類：根據(jù)執(zhí)行任務的不同，北斗用戶機可分為定位通信型（基本型用戶機）、通信型、授時型和管理型（指揮型用戶機）；按照裝載方式的不同，北斗用戶機可分為手持式、車載式、船載式、機載式等類型。 數(shù)據(jù)處理中心 數(shù)據(jù)處理中心 數(shù)據(jù)處理中心功能： 1. 計算用戶位置和軌跡； 2. 對用戶進行導航和交通管制； 3. 識別用戶身份、控制用戶使用； 北斗用戶機 ?用戶機由混頻器和放大器、信號接收機、發(fā)射裝置、信息輸入裝置和顯示裝置等。 ?衛(wèi)星載荷：變頻轉發(fā)器、 S天線 (兩個波束 )和 L天線 (兩個波束 ) 。 ２．系統(tǒng)組成 “北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)屬于地球同步衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以分為下面三部分： 空間部分 地面監(jiān)控部分 用戶部分 ２．系統(tǒng)組成 空間部分 ? “北斗一號 ” 衛(wèi)星定位系統(tǒng)，由在地球同步軌道上運行的三顆靜地衛(wèi)星構成空間導航定位信號收發(fā)臺。 ?我國成為繼美國、俄羅斯之后第三個擁有衛(wèi)星定位系統(tǒng)的國家。只有導航定位精度高、三性好的系統(tǒng)，才具有廣大的應用領域；這是值得我國 CNSS系統(tǒng)建設關注的重大問題！ 四、我國導航定位衛(wèi)星系統(tǒng) 1．“北斗一號”衛(wèi)星定位系統(tǒng)由來 ? 地球同步衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種投入小、但具備導航功能、性能投入比較好的區(qū)域性定位系統(tǒng)。 便于研究與教育 ? 便于 模擬新系統(tǒng)；例如， Galileo； GPS L5信號； ? 便于研 發(fā)新算法與測試平臺； ? 便于 可視化展示接收機的內部運行?；谲浖o線電技術的設計， GPS信號軟件接收機就應運而生了 。 (2)對用戶設備的挑戰(zhàn) 衛(wèi)星導航信號接收機的軟件化，是迎接挑戰(zhàn)的好方法；即僅用一個天線單元，接收、跟蹤、變換和測量多種衛(wèi)星導航定位信號。 (1)對系統(tǒng)作用的挑戰(zhàn) 四項技術指標衡量其性能優(yōu)劣： 一 個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)除了導航定位功能以外，還兼作其它用途；例如， GPS還用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通信等一些軍事目的 (L3/L4?)； Galileo系統(tǒng)除具有與 GPS系統(tǒng)相同的全球導航定位功能外，還具有全球搜尋援救功能。 三、 GNSS的挑戰(zhàn) GNSS全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)，主要包括 GPS、GLONASS、 Galileo、 DORIS 、 IRNSS和CNSS諸系統(tǒng)。 IRNSS系統(tǒng)開始建設 印度政府于 2022年 5月 9日正式批準建設的印度區(qū)域導航衛(wèi)星系統(tǒng) (IRNSS)，將由 7顆衛(wèi)星 (4顆同步軌道， 3顆大橢圓軌道 )及其地面控制系統(tǒng)組成，預計未來 6年內研發(fā)、制造和發(fā)射 7顆衛(wèi)星的投資需要 (160億盧比 )。目前 ,星地試驗工作進展順利。 第二期星座 是由 30顆MEO衛(wèi)星和 5顆 GEO衛(wèi)星構成的 (30+5)全球性導航星座。 CNSS系統(tǒng)進入工程化建設階段 我國的 “ 北斗二代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) ” ，稱之為指南針導航衛(wèi)星系統(tǒng) (Compass Navigation Satellite System= CNSS )系統(tǒng)，它的 第一期星座 是由 12顆 Compass衛(wèi)星組成的區(qū)域覆蓋性星座；它包括 5顆在 36000km高度運行的地球同步衛(wèi)星 (GEO)， 4顆在 21500km高度運行的中軌衛(wèi)星 (MEO)和 3顆分別處于三個軌道上飛行于 36000km高度的斜軌衛(wèi)星 (IGO)。但是，歐盟挑選出八家歐洲公司組成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，因公司之間的職權斗爭可能妨礙 Galileo系統(tǒng)的發(fā)展。 表 4 G L O NA S S 衛(wèi)星的發(fā)展計劃 衛(wèi)星類型 G L O NAS S G L O NAS S M G L O NAS S K G L O NAS S KM 首次發(fā)射時間 1 9 8 2 2 0 0 3 200 9 2 0 1 5 設計廢止時間 2 0 0 7 2 0 1 3 2 0 2 2 2 0 3 5 衛(wèi)星設計壽命 (yr) 4 .5 7 10 民用測距碼 個 數(shù) 1 2 3 時間精度 (S) 3 ~5 1 0 13 1 1 0 13 重量 (kg ) 1 3 7 0 700 2 0 0 2 年已開始預研工作 Galileo 系統(tǒng)建設 曲折前進 據(jù)新科學家網(wǎng)站 2022年 3月 14日報道，政治斗爭可能會破壞歐盟迄今為止最大的聯(lián)合技術計劃 —— Galileo衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的建設。 ③ 2022年開始發(fā)射新型的 GLONASSKM衛(wèi)星，增強系統(tǒng)的整體功能，擴大GLONASS的應用領域，提高GLONA