北斗衛星導航系統概況
北斗衛星導航系統﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。系統建設目標是:建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的北斗衛星導航系統,促進衛星導航產業鏈形成,形成完善的國家衛星導航應用產業支撐、推廣和保障體系,推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛應用。
北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成,空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星,地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站,用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。
斗衛星建設原則是開放性、自主性、兼容性和漸進性。
北斗衛星導航系統的建設、發展和應用將對全世界開放,為全球用戶提供高質量的免費服務,積極與世界各國開展廣泛而深入的交流與合作,促進各衛星導航系統間的兼容與互操作,推動衛星導航技術與產業的發展。
北斗衛星導航系統是中國自主建設和運行,可獨立為全球用戶提供服務。在全球衛星導航系統國際委員會(ICG)和國際電聯(ITU)框架下,使北斗衛星導航系統與世界各衛星導航系統實現兼容與互操作,使所有用戶都能享受到衛星導航發展的成果。
目前,我國正在實施北斗衛星導航系統建設。根據系統建設總體規劃,2012年左右,系統具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力;2020年左右,建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。
北斗衛星導航系統致力于向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務,包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶,提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。
目前來說,可以將Compass建設過程分為兩個階段,第一階段是試驗系統,即北斗衛星導航試驗系統,又稱為雙星定位系統,或者有源定位系統,因為它是通過雙向通信方式來實現中心定位。從2005年開始,我國實施新一代衛星導航系統的建設,這是與國際上GPS/GLONASS/Galileo系統類似的系統,稱為無源定位系統,接收機接收到是衛星廣播的導航信號,由接收終端來實現位置結算。該系統目前已形成13個衛星組成的、能夠覆蓋我國和周邊地區的區域服務能力的星座,并且在2020年前,視情況和需要拓展為全球服務的星座。其全球星座由35個衛星構成,其中5個是地球靜止軌道(GEO)衛星、3個是地球同步傾斜軌道(IGSO)衛星,還有27個地球中軌道(MEO)衛星。2012年4月30日,中國在西昌衛星發射中心成功發射“一箭雙星”,用“長征三號乙”運載火箭將中國第十二、第十三顆北斗導航系統組網衛星順利送入太空預定轉移軌道。提供開放服務和授權服務兩種方式。
開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為10米授時精度為20納秒,測速精度為0.2米/秒。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。 然后根據發展需要逐步擴展為全球衛星導航系統,至2020年前形成全球服務能力。
其它三大世界導航定位衛星簡介
1.美國全球定位系統(GPS)
GPS是一個全球性、全天候、全天時、高精度的導航定位和時間傳遞系統。空間部分由24顆衛星組成。它是一個軍民兩用系統,提供兩個等級的服務。
美國政府為了加強其在全球導航市場的競爭力,撤銷對GPS的SA干擾技術,標準定位服務定位精度雙頻工作時實際可提高到20米、授時精度提高到40納秒,以此抑制其他國家建立與其平行的系統,并提倡以GPS和美國政府的增強系統作為國際使用的標準。
2.俄羅斯全球導航衛星系統
俄羅斯要用20年時間發射76顆GLONASS衛星。1995年完成24顆中高度圓軌道衛星加1顆備用衛星組網,耗資30多億美元,由俄羅斯國防部控制。GLONASS空間部分也由24顆衛星組成。GLONASS未達到GPS的導航精度。其應用普及情況遠不及GPS。前一時期由于經濟困難無力補網,原來在軌衛星陸續退役,目前在軌道上只有6顆星可用,不能獨立組網,只能與GPS聯合使用。
3.歐洲伽利略導航衛星系統計劃
歐洲1999年初正式推出伽利略導航衛星系統計劃。該方案由21顆以上中高度圓軌道核心星座組成,另加3顆覆蓋歐洲的地球靜止軌道衛星,輔以GPS和本地差分增強系統,首先滿足歐洲需求,位置精度達幾米。計劃在2001年4月5日歐盟交通部長會議上獲得批準,確定30顆衛星總投資為35億歐元。預計系統于2008年投入運行。伽利略系統獨立于GPS,頻段分開,但將與GPS系統兼容和相互操作。根據歐委會的文件,伽利略雖是民間系統,但仍受控使用,采取反欺騙、反濫用和反干擾措施,在戰時可以對敵方關閉。
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