什么是北斗导航系统?
北斗导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国GPS系统和俄罗斯GLONASS系统后第三个运行成熟的卫星导航系统。该系统由空间卫星、地面中心站和用户终端三部分组成,其覆盖范围包括中国大陆及沿海、台湾、南沙及其他岛礁、日本海、太平洋部分海域和周边部分地区。北斗卫星导航系统可为服务区域内的用户提供全天候、高精度、大范围的实时定位服务,其定位精度一般为几十米。若采用差分定位技术,重点地区定位精度可达10 m以内,测速精度优于0.2 m/s,这与美国GPS系统定位水平基本接近。扩展资料:北斗导航系统优势1、有源定位及无源定位有源定位指的是在定位过程中接收机向卫星发送位置信息,无源定位接收机无需向卫星发送信息。在有源定位技术下,只要有2颗卫星就能定位,而正常无源定位情况下至少要有4颗卫星才能实现定位。在某些环境恶劣搜星情况不佳的情况下,有源技术的优越性就体现出来了。2、短报文通信服务这个是中国独有的技术,所谓的短报文是指用户终端与卫星之间能够通过卫星信号进行双向的信息传递,比较适合用于紧急情况下的通信。08年汶川大地震的时候,震区唯一的通讯方式就是北斗一代。3、境内监控北斗三号系统首创采用了Ka频段这种测量型的星间链路技术。这项技术使所有北斗卫星连成一个大网,每颗星之间可以“通话”,可以测距,一星通、星星通,使卫星定位的精度大幅度提高。另外各个卫星的星载原子钟之间可以同步走,提高了整个导航系统时间同步的精度。参考资料来源:百度百科-北斗导航系统
北斗导航卫星的功能有哪些
北斗导航系统有着四大功能,一是短报文通信,北斗系统用户终端具有双向报文通信功能。二是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。三是定位精度,水平精度100米,设立标校站之后为20米。四是系统容纳的最大用户数,540000户/小时。关于北斗卫星导航系统:北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。北斗系统提供服务以来,已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用,服务国家重要基础设施,产生了显著的经济效益和社会效益。
北斗之前中国所用的卫星导航是怎样的?
2000年10月31日,第一颗“北斗一号”实验导航卫星升空。北斗系统至今发展共有三代,其中第一代也被称为“北斗卫星导航试验系统”,属于试验性质,自第二代开始的北斗系统被正式称为“北斗卫星导航系统”。北斗系统的全球定位功能。2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。2019年中国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元。北斗与互联网、大数据、人工智能等新技术的融合发展,正在构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链,并正在成为北斗产业快速发展的新发动机和助推器,推动着生产生活方式变革和商业模式的不断创新。扩展资料:“北斗卫星导航系统”是这个系统的官方名称,它是以北斗七星命名的。“北斗”的字面意思为“位于北方的斗”,这是中国古代天文学家给大熊座最明亮的七颗星的命名。历史上,人们利用这七颗星来找到北极星以确定方向。因此,“北斗”这个名称隐含了这个卫星导航系统的目的。中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划,从1994年开始发展的试验系统(第一代系统)为第一步,2004年开始发展的正式系统(第二代系统)为第二步。至2012年完成对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务,此战略的前两步已经完成。根据计划,北斗卫星导航系统(第三代系统)第三步将在2018年覆盖“一带一路”国家,2020年完成,届时将实现全球的卫星导航功能。
北斗卫星导航系统是什么?
一、北斗系统概述
北斗卫星导航系统(简称北斗系统)是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,是继 GPS、GLONASS 之后,第三个成熟的卫星导航系统,也是国家实施“一带一路”建设的重要支撑,北斗系统也走出一条从无到有、从有到优、从有源到无源、从区域到全球的中国特色卫星导航系统建设道路。
目前,北斗系统提供导航定位和通信数传两大类,以及面向不同区域提供七种服务不同的服务。北斗系统面向全球范围提供定位导航授时、全球短报文通信、国家搜救三种服务,其中无源定位、导航、授时服务均免费,而面向亚太地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务。
1.1 空间段
北斗三号标称空间星座由 3 颗地球静止轨道(GEO)卫星、3 颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和 24 颗中圆地球轨道(MEO)卫星组成。GEO 卫星轨道高度 35786千米,分别定点于东经 80 度、110.5 度和 140 度;IGSO 卫星轨道高度 35786 千米,轨道倾角 55 度;MEO 卫星轨道高度 21528 千米,轨道倾角 55 度,分布于 Walker24/3/1星座。系统视情部署在轨备份卫星。
1.2 地面控制段
地面控制段负责系统导航任务的运行控制,主要由主控站、时间同步/注入站、监测站等组成。
主控站是北斗系统的运行控制中心,主要任务包括:
a)收集各时间同步/注入站、监测站的导航信号监测数据,进行数据处理,生成并注入导航电文等;
b)负责任务规划与调度和系统运行管理与控制;
c)负责星地时间观测比对;
d)卫星有效载荷监测和异常情况分析等。
时间同步/注入站主要负责完成星地时间同步测量,向卫星注入导航电文参数。
监测站对卫星导航信号进行连续监测,为主控站提供实时观测数据。
1.3 用户段
各种类型的北斗用户终端。
1.4 坐标系统
北斗系统采用北斗坐标系(BDCS)。BDCS 的定义符合国际地球自转参考系服务(IERS)规范,采用 2000 中国大地坐标系(CGCS2000)的参考椭球参数,对准于最新的国际地球参考框架(ITRF),每年更新一次。
坐标系统的详细定义可参见北斗系统公开服务信号接口控制文件。
1.5 时间系统
北斗系统的时间基准为北斗时(BDT)。BDT 采用国际单位制(SI)秒,不闰秒,起始历元为 2006 年 1 月 1 日协调世界时(UTC)00 时 00 分 00 秒。BDT 通过 UTC(NTSC)与国际 UTC 建立联系,BDT 与 UTC 的偏差保持在 50 纳秒以内(模 1 秒)。BDT 与 UTC 之间的闰秒信息在导航电文中播报。
二、北斗系统定位导航授时服务
北斗系统服务性能优异、功能强大,可提供多种服务,满足用户多样化需求。其中,向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信等三种全球服务;向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强等四种区域服务。
三、北斗模块-北斗二号模块,北斗三号模块
SKYLAB针对车载、工控及消费类等应用推出了一系列高品质多系统GNSS模块,高定位精度,超低功耗,尺寸小巧,支持多系统联合定位以及单系统独立定位。此系列模块内部Flash可以进行程序升级以支持不同的应用。拥有额外的前置LNA用于优化RF性能,易于与天线集成,且前置SAW滤波器加强了抗干扰性能。
工作温度:-40~85℃
工作电压:3.3V
灵敏度:-165/-148dBm
定位精度:2-3m
速度精度:0.1m/s
最大更新速率:10Hz,默认1Hz
数据格式: NMEA 0183 可定制
通信接口:UART
天线类型:支持无源、有源天线
应用:定位系统LBS、车载导航、行车记录仪、执法仪、高清摄像机、测量测绘、手持设备、智慧农业等。
北斗卫星导航系统的原理
北斗卫星导航系统的原理是基准站接受卫星导航信号后,会通过数据处理系统形成相应的信息,再由卫星、广播、移动通信等手段将信息实时发送至应用终端,实现定位服务。北斗卫星导航定位系统的定位精度为10米,测速精度为0.2米/秒,授时精度为10纳秒。北斗导航为是我国自主建设的卫星导航定位系统,和美国的GPS、欧洲伽利略(GALILEO)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)都属于全球卫星导航系统(NGSS)。北斗导航系统的构成。北斗卫星导航定位系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。据《兰州晚报》报道,空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成;地面段包括基准站、主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站;用户段包括北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端产品、应用系统与应用服务等。北斗卫星导航定位系统将通过这三部分实现精准定位。以上内容参考 人民网——北斗卫星导航定位系统:精准定位就是它的最强技能
北斗全球卫星导航系统的作用 北斗全球卫星导航系统的行业及区域作用
1、交通运输方面,北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。截至2018年12月,国内超过600万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统,建成全球最大的营运车辆动态监管系统,有效提升了监控管理效率和道路运输安全水平。据统计,2017年与2011年中国道路运输重特大事故发生起数和死亡失踪人数相比均下降50%。
2、农林渔业方面,基于北斗的农机作业监管平台实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。定位与短报文通信功能在森林防火等应用中发挥了突出作用。为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务,全国7万余只渔船和执法船安装北斗终端,累计救助1万余人。
3、水文监测方面,成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输,提高灾情预报的准确性,为制定防洪抗旱调度方案提供重要支持。
4、气象测报方面,研制一系列气象测报型北斗终端设备,形成系统应用解决方案,提高了国内高空气象探空系统的观测精度、自动化水平和应急观测能力。
5、通信时统方面,突破光纤拉远等关键技术,研制出一体化卫星授时系统,开展北斗双向授时应用。
6、电力调度方面,开展基于北斗的电力时间同步应用,为在电力事故分析、电力预警系统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。
7、救灾减灾方面,基于北斗系统的导航、定位、短报文通信功能,提供实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,显著提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。
8、公共安全方面,全国40余万部警用终端联入警用位置服务平台。北斗系统在亚太经济合作组织会议、二十国集团峰会等重大活动安保中发挥了重要作用。
北斗导航系统的功能与用途是什么?
北斗导航系统的功能:一、四大功能:1、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。2、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。3、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)。4、系统容纳的最大用户数:540000户/小时。二、军用功能“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似,如:运动目标的定位导航;为缩短反应时间的武器载具发射位置的快速定位;人员搜救、水上排雷的定位需求等。北斗导航系统的用途:1、个人位置服务当你进入不熟悉的地方时,你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找到你要走的路线。2、气象应用北斗导航卫星气象应用的开展,可以促进中国天气分析和数值天气预报、气候变化监测和预测,也可以提高空间天气预警业务水平,提升中国气象防灾减灾的能力。3、道路交通管理卫星导航将有利于减缓交通阻塞,提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机,车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。4、铁路智能交通卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。5、海运和水运北斗卫星导航系统将在任何天气条件下,为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时,北斗卫星导航系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。6、航空运输通过将北斗卫星导航系统与其他系统的有效结合,将为航空运输提供更多的安全保障。7、应急救援北斗卫星导航系统除导航定位外,还具备短报文通信功能,通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和受灾情况,有效缩短救援搜寻时间,提高抢险救灾时效,大大减少人民生命财产损失。8、指导放牧2014年10月,北斗系统开始在青海省牧区试点建设北斗卫星放牧信息化指导系统,主要依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站,实现数据信息传输,并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理,实现草场牧草、牛羊的动态监控。扩展资料中国北斗卫星已获联合国正式认可在2014年11月17日至21日的会议上,联合国负责制定国际海运标准的国际海事组织海上安全委员会,正式将中国的北斗系统纳入全球无线电导航系统。这意味着继美国的GPS和俄罗斯的“格洛纳斯”后,中国的导航系统已成为第三个被联合国认可的海上卫星导航系统。参考资料来源:百度百科-北斗导航系统
北斗是什么?
经过长达20年的排星布阵,我们终于见证了北斗卫星导航系统的全面建成。2020年6月23日,中国西昌卫星发射中心,长征火箭搭载着最后一颗北斗组网卫星,划破长空。▼02.9时43分,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射升空,摄影师@南勇随后,卫星将到达距离地表约36000千米的轨道,它的稳定运行标志着中国北斗卫星导航系统全面建成。这是一个庞大的工程,太空中46颗导航卫星昼夜不停地环绕在地球周围,地面上2700多个基准站分布于大江南北,一张“天罗地网”铺展开来。▼03.北斗“完全体”,包括北斗二号卫星16颗,北斗三号卫星30颗,制图@郑伯容/星球研究所这也是一个艰难的工程,8万多名工作人员、300多家研发单位前前后后奋战20多年,终于梦想成真。▼04.20年间,长征火箭作为北斗卫星的唯一运载工具,发射次数多达44次,图为装载第39和第40颗北斗卫星的长三乙火箭静待发射的场景,摄影师@史悦这更是一个必需的工程,如今北斗已经广泛应用于电力、金融、通信、交通、农业、测绘、减灾救灾等生产和生活的方方面面,中国将彻底摆脱对美国全球定位系统(GPS)的依赖。▼05.以350公里时速行驶的京张高铁,可以实现从驾驶一次制动到停车的停准误差不到10厘米,图为自动驾驶的京张高铁,摄影师@赵斌而且借助北斗,中国导弹拥有了超高精度的制导能力,国防利器愈加锋利▼06.2019年10月1日,庆祝中华人民共和国成立70周年大会阅兵式中的巨浪-2导弹方队,图片来源@人民视觉如今,北斗系统(BDS)已经覆盖全球,与美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS)、欧盟的伽利略系统(Galileo)并称全球四大卫星导航系统(GNSS)。20年磨一剑,中国是如何做到的?01 导航卫星的秘密要想获取我们的位置,太空中需要布置至少3颗导航卫星。它们不断地发射电磁波信号,我们利用导航设备接收信号,信号在一发一收之间产生的时间差再乘以电磁波的传播速率(光速),便可以计算出我们与卫星的距离。 只有1颗导航卫星时,以卫星为中心,我们与卫星的距离为半径便得到一个球面,球面上的任何一点都可能是我们的位置。▼07.光速约等于3×108m/s,一颗导航卫星确定的位置——球面,制图@郑伯容/星球研究所若有2颗导航卫星,两个球面相交得到一个圆周,圆周上任何一点都可能是我们的位置。▼08.两颗导航卫星确定的位置——圆周,制图@郑伯容/星球研究所若有3颗导航卫星,三个球面相交得到A、B两个点,两点中任何一点也都可能是我们的位置。▼09.三颗导航卫星确定的位置——两个点,制图@郑伯容/星球研究所而两点之中,仅有B点位于地表附近,于是便锁定了我们唯一的位置。▼10.与地表的交点有且只有一个,制图@郑伯容/星球研究所这就是导航卫星的秘密,即三球交会定位原理。实际上,在测量时间的时候,会产生各种误差。为消除误差,往往还需要第4颗卫星的辅助。同时为了保证我们随时随地都能接收到4颗以上的导航卫星信号,环绕地球的卫星总数往往远远高于4颗。例如美国GPS和俄罗斯GLONASS系统,导航卫星的数量都在24颗以上。▼11.GPS系统定位示意,同一点上空的卫星多在4颗以上,原图来源@维基百科,重制@郑伯容/星球研究所可是在上世纪90年代,想要短期内发射同等数量的导航卫星,对于航天及导航技术相对落后的中国来讲,几乎是一个不可能实现的梦想。能否用最少的卫星实现定位的目标?02 蹒跚起步一个大胆的方案横空出世。陈芳允,“两弹一星”功勋、著名电子学家,首次提出了由两颗卫星组成的双星定位系统。 其巧妙之处在于在地面设置了一个“大脑”,即地面控制中心。利用地面控制中心,人们可在地球周围“虚拟”出一个球体,并通过控制中心、卫星、用户三者之间的交互,计算得到用户的位置。▼12.地面控制中心可以提供用户的高程等已知数据,且拥有超强的解算能力。双星定位原理示意,制图@郑伯容/星球研究所与此同时,两颗卫星均位于地球静止轨道,其轨道高度在35786千米,运行周期与地球自转周期保持一致,可始终朝向地球的同一面,保证了全时段的信号覆盖。▼13.地球静止轨道示意,制图@郑伯容/星球研究所从1994年方案获得正式立项,到2000年两颗北斗卫星成功入轨,历时6年多的研发,北斗双星的设想终于变成了现实,这便是北斗一号,它的信号可以覆盖中国全境。▼14.北斗一号的覆盖范围为东经70°-145°,北纬5°-55°,制图@王朝阳&郑伯容/星球研究所用户不仅能接收位置信息,还能像“发短信”一样主动发送文字消息,这在求救和援助时尤为关键。而对于如同“收音机”般单向接收数据的GPS等系统,这是无法做到的。▼15.“发短信”的优势在于,既能知道自身的位置,也可以告诉他人,这在地震、远洋等一些险境中意义重大,图为2008年汶川地震中救援的场景,摄影师@贾君洋这项功能属于国际首创,美国GPS之父帕金森教授后来对此功能赞誉有加▼既能够知道你在哪里,也能够知道我在哪里 这是多么美妙的体验不过,北斗一号的缺陷同样显而易见。它的定位精度为20-100米,时间精度为20-100纳秒,与同期GPS的10米和20纳秒差距明显,而且仅支持150个用户同时在线,与全球覆盖的目标也相差甚远 还有“发短信”式的交互模式过程较为繁琐、信号易被拦截,不仅导致定位中存在1秒左右的时延,还容易暴露自身位置,而对于高速运动的飞机、导弹来说,每1秒都生死攸关,军事行动中保密性更是至关重要。▼16.北斗一号和GPS系统定位操作对比,制图@郑伯容/星球研究所北斗一号尽管性能有些简易,但基本解决了我们导航系统从无到有的问题,北斗的梦想已经在蹒跚中起步,接下来会一帆风顺吗?03 攻坚克难自2010年起,西昌卫星发射中心变得非常热闹。在不到3年的时间里,将有14颗导航卫星从这里陆续发射升空。2010年发射5颗,2011年发射3颗,2012年发射6颗……▼17.2007年和2009年各有一颗北斗二号实验星已经发射升空,图为西昌卫星发射中心的两个发射塔架与火箭运输机车的同框,摄影师@余明同时,运算和控制等地面配套系统也铺展开来,卫星与地面的调整测试也在同步进行。2012年底,新系统组网成功,这就是北斗二号。▼18.北斗二号系统运行示意,制图@郑伯容/星球研究所与北斗一号相比,其覆盖范围明显扩大,扩大至亚太地区的大部分区域,定位精度也从20米提升至10米,时间精度达到10纳秒。▼19.北斗二号的覆盖范围为东经70°-150°,南纬55°-北纬55°,制图@王朝阳&郑伯容/星球研究所北斗一号独特的通信功能也被完整继承了下来,可在应急通讯中帮助更多的人。▼20.2015年4月25日尼泊尔发生8.1级地震,救援人员曾借助北斗实施搜救,图为尼泊尔新图巴尓恰克地区的震后场景,图片来源@人民视觉然而这样的升级并非一帆风顺,挡在科学家面前的是重重难关,难关之一在于卫星如何布局。最适宜导航卫星的轨道是高度约20000千米的中圆轨道,是实现全球覆盖的最优选择,GPS等系统的卫星便分布于此。▼21.不同轨道类型及卫星示意,制图@陈思琦&陈随/星球研究所可是中圆轨道卫星飞越目标区域的时间较短,这意味着想要实现此区域的稳定覆盖,必须发射足够多的卫星。然而彼时,发射此类卫星的技术在我国还尚未成熟,倘若全部使用中圆轨道,无疑是充满风险。为了短期内实现目标,中国科学家另辟蹊径,首次开创了“混搭”的卫星布局方式,通过排兵布阵,14颗卫星分布于三种轨道。 除了4颗中圆轨道卫星外,还有5颗倾斜同步轨道卫星,保证信号对亚太地区的长时间覆盖。5颗地球静止轨道卫星实现此区域的全时段稳定覆盖▼22.倾斜同步轨道卫星的运行周期和轨道高度与地球静止卫星相同。把倾斜同步轨道卫星用于定位,属于中国首创。图为北斗二号系统三种轨道的示意,制图@郑伯容/星球研究所难关之二在于精度如何提高。电磁波以光速传播,哪怕存在1纳秒的时间误差,产生的距离误差也会有0.3米。所以卫星导航定位的精确度主要取决于卫星上的原子钟精度,以及卫星、地面站、用户之间的时间同步。国际上通用的星载原子钟精度需要达到10-13,相当于每过10万年才会产生1秒的误差。而当时拥有此项技术的国家仅有美国、俄罗斯和瑞士。▼23.图为美国GPS卫星的艺术想象图,图片来源@NASA北斗一号所用的原子钟便是从瑞士进口,但到了北斗二号时,引进原子钟的合作却被迫中断。所以,北斗二号要想顺利完成,中国人必须争分夺秒地实现原子钟的自主研制。▼24.北斗卫星导航系统的卫星与运载火箭,分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制生产,图为中国空间技术研究院的工作人员正在调试设备,摄影师@苟秉宸时间的紧迫性远不止于此,难度之三便是卫星如何按时发射。根据国际电信联盟的规则,卫星运行的轨道和信号频率在使用前必须提前申请,且必须在申请通过后的7年内完成卫星发射入轨和信号接收,否则相关资源会被回收。2000年4月18日,中国的申请获得通过,这意味着在接下来的7年里,卫星以及火箭必须做到万无一失。▼25.卫星与火箭对接后的整流罩,因广角拍摄,画面的边缘有拉伸变形,摄影师@南勇科学家们夜以继日地反复实验和测试,7年内掌握相关卫星技术,2年内攻克原子钟的难关,甚至仅用10多天完成卫星取出、测试、再到装回等一系列复杂操作,修复了临发射前的突发故障。▼26.卫星的发动机出现故障,专家们在仔细检查设备,其中从右边起第二个人是北斗一号和二号系统的总设计师孙家栋院士,摄影师@南勇2007年4月17日晚八点,当人们成功接收到信号时,距离轨道失效的截止时间仅仅只剩下4个小时。至此,历尽磨练、突破技术封锁,一个覆盖亚太地区的卫星导航系统就此建成。而距离实现全球导航,只差最后一步。04 天罗地网最后一步将是一次全方位的升级。北斗三号卫星使用寿命从8年增至10年以上,其组成部件全部实现中国造,其中原子钟性能持续升级,精度已经达到1000万年差1秒。此时,火箭技术也已不再成为掣肘,一箭双星的发射已经“炉火纯青”。2017年底发射1箭2星,2018年发射9箭17星,2019年发射6箭8星,2020年发射3箭3星……不到3年时间,30颗卫星以前所未有的速率发射升空,完成组网。▼27.2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射升空,摄影师@史悦于是,太空之中,3颗地球静止轨道卫星分布在赤道正上空,3颗倾斜同步轨道卫星稳定覆盖亚太地区,24颗中圆轨道卫星则昼夜不停地围绕地球奔跑,它们共同组成一个庞大的卫星网络,悬挂于太空,堪称一张浩大的天网。从此,无论白天还是黑夜,无论身处地球的任何角落,人们抬头便可以看见5-6颗北斗卫星,全球覆盖的目标终于实现。▼28.北斗三号系统运行示意,制图@郑伯容/星球研究所这样还不够。当卫星飞越中国境外时,在缺少地面控制指令的的情况下,卫星无法保证在正常轨道运行。为此,人们在卫星之间搭建起桥梁,彼此间能进行通信和测距,互相监督、自动保持队形,组成错综复杂的星间链路。这大大减少了系统对地面站的依赖,即使地面站点全部失效,北斗系统依然可以通过星间链路保持自主运行长达60天之久。▼29.星间链路示意,制图@郑伯容/星球研究所同时,中国境内的地面之上,2700多个地面参考站点和数个数据处理中心也在中国大地上铺展开来,组成一张地面数据加工网络。即便卫星信号受到各种地形、建筑物遮挡和反射,也能提供额外的地面信息补充,人称地基增强系统。▼30.北斗地基增强系统包括框架网和区域加强密度网两部分,其中框架网基准站共155个,区域加强密度网基准站超过2700个,图为框架网站点分布示意,制图@王朝阳&郑伯容/星球研究所经此修正和处理之后,整个系统的误差一再减小,精度持续增加,可以是米级、分米级,甚至是厘米级、毫米级。可以精确到建立电子围栏,保证共享单车停在指定范围内。▼31.湖北省襄阳市的一处共享单车临时存放点,图片来源@VCG可以精确到阅兵方阵中各型装备方队等速行进,各个飞行梯队米秒不差,距离误差在正负10厘米以内。▼32.2019年9月23日,国庆阅兵预演时的飞行梯队,摄影师@拾城 田卫涛可以精确到监测大坝、大桥等工程的外观变形。▼请横屏观看33.画面右下方是中国第二大水电站溪洛渡水电站。目前已经有超过150个监测点安装于水电站两侧的边坡,并且不间断提供毫米级精度的数据,以便及时发现安全隐患,摄影师@柴俊峰此外,北斗芯片可以植入手机,截至2019年第三季度,中国市场申请入网的400余款手机中,支持北斗导航的便有近300款。▼34.司机正在使用手机导航,摄影师@任炳旭可以装备运输工具,截至2019年12月,超过650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆、3200多座内河导航设施、2900余座海上导航设施均已装备北斗系统,成为全球最大的营运车辆动态监管系统。▼35.重庆市牛角沱轻轨站外,一辆公交车行使于高架桥上,摄影师@拾城 崔力至此,天罗加地网组合而成,这便是北斗系统进化的终极形态,北斗三号。05 北斗20年2000-2020,从北斗一号的首星发射到北斗三号的末星入轨,已是整整20年。20年间,面对重重困难,科学家们不曾退却。他们步步为营,循序渐进。第一步,为中国;第二步,为亚太;第三步,为世界。今天,中国终于有了自己的卫星导航系统。未来,它将向全世界开放,也会成为70多亿人生活的一部分。▼36.在电力线路中安装北斗线路故障指示仪,准确发现事故地点,及时排除故障,减少停电时间。图为山谷中此起彼伏的输电塔,摄影师@邱会宁空气中,行踪不定的污染物被纳入环境监测信息系统,从此将逃不过北斗的“慧眼”。▼37.利用北斗系统可以获取大气污染物相关监测点的实时位置,并利用北斗的通讯功能将信息发送至监控中心。图为正在排放的工厂烟囱,作示意,摄影师@邱会宁田地间,通过北斗系统与农业器械的配合,可实时掌握耕种深度、行距等信息,令作业效率提高50%,产量提高5%-8%。▼38.图为安装有北斗导航系统的播种机工作的场景,位于吉林省,摄影师@邱会宁还有国境线上,山高、林密、谷深的恶劣环境导致通讯设施无法全部覆盖,而边防官兵们凭借北斗系统,依然可以及时、稳定地传递信息。▼39.在手机基站等无法覆盖的地区,北斗的定位和通信功能变得至关重要,图为边防官兵在边境巡逻,摄影师@李含军但是,这些还远远不够。正如中国卫星之父北斗一号和二号系统的总设计师孙家栋所说:▼我们建设北斗关键还是在用,只有用得更加普及,更加深入,这才是赢家。是的,科学家们排星布阵20年,终于织就一张“天罗地网”,中国自己的卫星导航系统也终于从设想变为现实,而这仅仅只是故事的开端。未来的每一天,才是中国北斗卫星导航系统责任和使命的真正所在。全文完,感谢阅读。创作团队撰文:艾蓝星编辑:桢公子图片:任炳旭设计:郑伯容,陈随地图:王朝阳,陈思琦审校:黄超,王朝阳专家审核中国科学院计算技术研究所 罗海勇 博士【致谢】本文在创作中得到了清华大学经管学院校友刘运操的大力支持,特此感谢。【主要参考文献】[1]中国卫星导航系统管理办公室. 北斗卫星导航系统发展报告(4.0版), 2019.[2]中国卫星导航系统管理办公室. 北斗卫星导航系统应用案例, 2018.[3]谢军,王海红等. 卫星导航技术[M]. 北京理工大学出版社, 2018.[4]田建波,陈刚. 北斗导航定位技术及其应用[M]. 中国地质大学出版社, 2017.[5]刘天雄. 卫星导航系统概论[M]. 中国宇航出版社, 2018.[6]袁树友. 下安物望-北斗应用100例[M]. 解放军出版社, 2017.[7]王金锋. 空中指南-中国成功发射系列导航卫星[M]. 吉林出版集团, 2009.[8]《开讲啦:北斗系统总设计师杨长风》,2017.↑一群国家地理控,专注于探索极致世界
北斗卫星有什么作用
亲亲您好,很高兴为您解答。北斗卫星的作用是民用高精度定位和导航服务,对于普通用户设备,例如手机、共享单车、汽车导航等,可以轻易实现米级定位精度。还许多现代农业播种、撒yao、收获、放牧等方式,也需要北斗提供的精准位置。其次北斗卫星还有科学研究、大型工程建设等作用。【摘要】
北斗卫星有什么作用【提问】
亲亲您好,很高兴为您解答。北斗卫星的作用是民用高精度定位和导航服务,对于普通用户设备,例如手机、共享单车、汽车导航等,可以轻易实现米级定位精度。还许多现代农业播种、撒yao、收获、放牧等方式,也需要北斗提供的精准位置。其次北斗卫星还有科学研究、大型工程建设等作用。【回答】
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并且具备短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。圆形构型象征中国传统文化中的“圆满”,深蓝se的太空和浅蓝se的地球代表航天事业。卫星导航系统是全球xing公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。【回答】
所谓的北斗系统究竟有什么作用?
自从我国宣布建立属于中国人的北斗卫星导航系统以来,许多人都会期待北斗卫星导航系统的顺利建设。随着我国发射的卫星数量越来越多,北斗卫星导航系统的发展已经到达了关键阶段。虽然我国会建设北斗卫星导航系统,但是许多人都不了解北斗卫星导航系统的真正作用。北斗卫星的主要作用分别为导航和为我国军事方面提供必要的技术支持。众所周知,人们来到一个全新的地方后,人们难免会不了解周围的景点和商家,此时,许多人都会采取打开导航的方法。然而,大部分APP连接的并不是中国人的卫星导航系统,美国GPS导航系统占据了全球导航市场的大部分份额。第一个作用:为行人和车辆提供非常详细的卫星导航服务导航已经成为人们最经常接触的工具之一,大部分人到达全新的城市之后,他们做到的第一件事就是打开相应的导航软件,根据目的地和初始地点的路线,成功的找到自己想要去的目的地。各大应用市场中都会存在着大量的卫星导航软件,但是大部分卫星导航软件采用的并不是北斗卫星导航系统,这就从很大程度上使得部分导航软件的企业过度依赖于外国公司的导航系统。我国为了避免出现垄断,北斗卫星导航系统应运而生。第二个作用:为军事发展提供更为有力的技术支持众所周知,各个国家的军事力量都在不断的提升过程中,从而使国家居民拥有更加安全的生活环境。自从新中国成立以来,我国的军事力量正在呈现出直线上升的状况。然而,我国却缺乏本国的卫星导航系统,这就从很大程度上制约了国内军事力量的不断完善。随着我国推出了北斗卫星导航系统,这就从很大程度上减少了我国的军事技术受到其他国家的制约和垄断。精准定位不成问题,军事力量逐渐提升,技术正在不断地发展和完善。总的来说,北斗卫星导航系统的作用非常令人期待和好用,所以人们越来越期待北斗卫星导航系统正式投入运行的那一天。除此之外,我们更要相信中国卫星导航技术的不断完善与进步,毕竟我国航天技术正在呈现出一个更为良好的发展态势,卫星导航必不可少。