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全球卫星定位系统简介(二)——北斗卫星导航系统(中国)

2019-04-11 09:14:23 目录:默认

北斗卫星导航系统(Compass)的星座布设(图片来自www.beidou.gov.cn)

       北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧洲伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)之后第四个成熟的卫星导航系统,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空间基础设施。

一、基本组成 

       北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分构成。

1)空间段。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星(5颗)、倾斜地球同步轨道卫星(3颗)和中圆地球轨道卫星(27颗)三种轨道卫星组成混合导航星座。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°,中圆地球轨道卫星运行在3个轨道面上,轨道面之间为相隔120°均匀分布。

2)地面段。北斗系统地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站。

3)用户段。北斗系统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。

二、建设原则

       北斗卫星导航系统的建设与发展,以应用推广和产业发展为根本目标,不仅要建成系统,更要用好系统,强调质量、安全、应用、效益,遵循以下建设原则:

1)自主。坚持自主建设、发展和运行北斗系统,具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。

2)开放。免费提供公开的卫星导航服务,鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际合作与交流。

3)兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与互操作,鼓励国际合作与交流,致力于为用户提供更好的服务。

4)渐进。分步骤推进北斗系统建设发展,持续提升北斗系统服务性能,不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展。

三、发展历程与计划

       20世纪后期,中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了三步走发展战略:

       2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;

       2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;

       计划在2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。

       2018年11月19日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星,这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第十八、十九颗组网卫星,北斗三号基本系统完成建设,开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代。

四、特色与功能 

       北斗系统具有以下特点:

1)北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。

2)北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

3)北斗系统创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

       随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,并将服务于全球经济和社会发展。 (责任编辑赵艳玲,荣誉主编李志民)

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    工作单位:中国科技论文在线名誉主编

    所属领域:地球资源与环境 工程与技术

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