北斗卫星导航系统(BDS)定位原理及其应用.pptVIP

编辑课件 工作原理 北斗一号 　　第一步，由地面中心站向位于同步轨道的两颗卫星发射测距信号，卫星分别接到信号后进行放大，然后向服务区转播； 　　第二步，位于服务区的用户机在接收到卫星转发的测距信号后，立即发出应答信号，经过卫星中转，传送到中心站； 　　第三步，中心站在接收到经卫星中转的应答信号后，根据信号的时间延迟，计算出测距信号经过中心站——卫星——用户机——卫星——中心站的传递时间，并由此得出中心站——卫星——用户机的距离，由于中心站——卫星的距离已知，由此可得用户机与卫星的距离； 　　第四步，根据用上述方法得到的用户机与两颗卫星的距离数据，在中心站储存的数字地图上进行搜索，寻找符合距离条件的点，该点坐标即是所求的坐标； 　　第五步，中心站将计算出来的坐标数据经过卫星发送往用户机，用户机再经过卫星向中心站发送一个回执，结束一次定位作业。 北斗一号 定位原理 “双星定位”：以2颗在轨卫星的已知坐标为圆心，各以测定的卫星至用户终端的距离为半径，形成2个球面，用户终端将位于这2个球面交线的圆弧上。 地面中心站配有电子高程地图，提供一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。用数学方法求解圆弧与地球表面的交点即可获得用户的位置。 北斗一号 覆盖范围 2007年4月14日，我国发射了第一颗北斗二号卫星，这颗卫星采用与GPS相似的体制，即“无源定位”服务，也叫RNSS（Radio Navigation Satellite Service）卫星无线电导航服务，理论上，采用该种体制的卫星导航系统，用户数量是无限制的。 从2007年开始，到2012年为止，我国在5年内共发射了16颗北斗二号卫星，实现了对亚太区域的覆盖，并在2012年底正式对外提供服务，完成了北斗三步走战略的第二步。同时，鉴于北斗一号短报文和位置报告功能的实用性，该项功能在北斗二号中得到了保留。 北斗二号 北斗二号 定位原理 北斗二号：系统组成 星座 GEO 卫星 MEO 卫星 空间段 5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星 * 北斗二号：系统组成 中地球轨道（Medium Earth Orbit，MEO）卫星、 地球同步轨道（Geostationay Orbit，GEO）卫星 倾斜地球同步轨道（Inclind Geosynchronous Orbit，IGSO）卫星 GEO和IGSO卫星在亚太地区可视时间长，能有效增加观测卫星数 * 地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。 北斗二号：系统组成 地面段 * 主控站用于系统运行管理与控制等。主控站从监测站接收数据并进行处理，生成卫星导航电文和差分完好性信息，而后交由注入站执行信息的发送。 注入站用于向卫星发送信号，对卫星进行控制管理，在接受主控站的调度后，将卫星导航电文和差分完好性信息向卫星发送。 监测站用于接收卫星的信号，并发送给主控站，可实现对卫星的监测，以确定卫星轨道，并为时间同步提供观测资料。 北斗二号：系统组成 * 用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。 北斗系统的用户终端 用户段 * 北斗二号：系统组成 用户段 * 用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。 北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。 北斗二号：系统组成 / 北斗二号：信号特征 频段 B1: 1559.052~1591.788MHz B2: 1166.22~1217.37MHz B3: 1250.618~1286.423MHz * 截至 星座 信号（实际发射） 2012年 5GEO+5IGSO+4MEO （区域服务） 主要是北斗系统第二阶段信号 2020年 5GEO+3IGSO+27MEO （全球服务） 主要是北斗系统第三阶段信号 北斗系统第二阶段信号 * 信号 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 带宽 (MHz) 调制方式 服务类型 B1(I) 1561.098 2.046 4.092 QPSK 开放 B1(Q) 2.046 授权 B2(I) 1207.14 2.046 24 QPSK 开放 B2(Q) 10.23 授权 B3 1268.52 10.23 24 QPSK 授权 北斗二号：信号特征 * 北斗系统第三阶段信号 信号 中心频点 (MHz) 码速率 (cps) 数据/符号速率 (bps/sps) 调制方式 服务类型 B1-CD 1575.42 1.023 50/100 MBOC(6,1,1/11) 开放 B1-CP No B1-A 2.046 50/100 BOC（14，2） 授权 No B2aD 1191.795 10.23