北斗卫星导航系统的原理

如题所述

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


温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2012-05-26
  北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。
  “北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°,东经70°一140°之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。
  “一代‘北斗’只用双星定位,比GPS等投资小、建成快,”范本尧说这是我国国情决定的,也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求,“所以我们的定位系统具有自己的特点。”
  美国的GPS和俄罗斯的GLONASS,都是使用24颗卫星(GPS还另有3颗备份卫星,GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星)组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置,并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3~4颗卫星的相对位置后,GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟,同时还有一个实时更新的数据库,记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时,它可以下载其他所有卫星的位置信息,这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。
  “1983年,‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想,经过分析和初步实地试验,证明效果良好,”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说,这一系统被称为“双星定位系统”。
  一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想,正式立项是在1994年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分即可完成定位。一代“北斗”与GPS系统不同,对所有用户位置的计算不是在卫星上进行,而是在地面中心站完成的。因此,地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息,并负责整个系统的监控管理。
  有源无源是关键不同点
  “一代‘北斗’采用的是有源定位,GPS和GLONASS等都是无源定位,”范本尧说,“这是它们质上的不同点。”
  所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系及地面中心站的传输,通讯就不必通过其他的通讯卫星了,一星多用符合我国国情。GPS和GLONASS没有设计通讯功能,主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。本回答被提问者采纳
第2个回答  2018-10-23
北斗卫星定位系统工作原理
北斗卫星定位系统 是全球卫星定位系统的一种,他工作的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当北斗卫星行为系统的卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。北斗卫星定位系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率10.23MHz,重复周期266.4天,码间距0.1微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见北斗卫星定位系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。
工作原理1
北斗卫星定位系统接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历,精度为几米至几十米(各个卫星不同,随时变化);以及北斗卫星定位系统信息,如卫星状况等。
第3个回答  2018-10-24
北斗系统是我国自主研发的早起主要是以定位通讯授时为主,导航一直不是主导,一代的北斗系统是RDSS模式即有源定位系统。有通讯功能,这也是其他国家所不具备的。2012开始宣布北斗二代,RNSS正式启动也就是无源定位导航,基本上北斗二代产品和GPS功能一样,对终端用户是无限数量的。

北斗导航利用什么定位
1. 卫星信号原理:北斗导航系统中的多颗卫星持续向地球表面发射独特的信号。这些信号中包含时间和位置信息。地面接收设备,如北斗导航接收器,能够捕捉到这些信号并解读其中的数据。2. 定位过程:当用户开启北斗导航接收器时,它会同时接收到来自多颗卫星的信号。通过比较这些信号的时间和强度差异,接收器可...

北斗卫星定位导航原理是怎样的?
北斗卫星定位导航的原理是:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。卫星定位实施的是“到达时间差”(时延)的概念:利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航...

北斗系统的导航原理 导航系统的功能和应用
卫星导航原理:卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差,称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差,伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,使得民用的定位精度只有数十米量级。为提高定位精度...

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卫星定位采用三角定位原理,通过借助卫星发射的测距信号来确定位置,即将空间中的卫星作为已知点,测量卫星到地面点的距离,然后通过距离来确定接收设备在地球表面或空中的位置。卫星不断发送包含卫星位置的轨道信息和卫星所携带的原子钟产生的精确时间信息,同时发射测距信号。北斗接收机(自带时钟,并且拥有无线...

北斗卫星导航系统是什么?
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北斗卫星导航系统的原理
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一、北斗导航定位系统的组成部分:北斗卫星导航系统由三部分构成:空间端、地面端和用户端。空间端包括3颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干地面站。用户端包括北斗用户终端以及其他与卫星导航系统兼容的终端。二、北斗导航定位系统的原理:用户使用接收机测量从接收机...

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就可以恢复载波。按定位方式,北斗卫星定位系统定位分为单点定位和相对定位。在北斗卫星定位系统观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差,在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响,在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱,因此定位精度大大提高。

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