全球卫星导航系统发展现状与特点分析

正2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射任务取得圆满成功,标志着北斗三号全球星座部署全面完成,北斗卫星导航系统正式拥有全天时、全天候、全球覆盖的服务能力。北斗卫星导航系统成为继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后世界第三个全球定位导航系统,得到了全球的广泛关注。为此,本文将系统梳理全球卫星导航系统的发展现状,分析北斗卫星导航系统相比其他卫星导     

独立自主发展的“北斗”系统

中国从2012年12月27日开始向亚洲国家提供“北斗”卫星导航服务,包括定位、导航、授时、报文发送等等,每年预期能够得到600亿美元的收入。中国在航天领域所取得的巨大成就使其有望能面对美国的军事优势,但专家们认为,中国的“北斗”卫星群尚未完全部署完毕。中国的“北斗”卫星导航系统今后必定成为美国GPS和俄罗斯“格洛纳斯”定位系统的竞争对手,其发言人宣布将向亚洲用户提供服务,包括定位、导航、授时、报文发送等。美联社评论指出,中国希望通过“北斗”卫星导航服务每年赚取4000亿人民币（630亿美元）的收入。“北斗”卫星导航系统从2000年开始投入使用,当时只有3颗卫星在轨,主要为中国公司服务。2004年,中国与欧洲签订协议,合作开发“伽利略”定位系统。但据《南华早报》透露,中方并不满意这份协议,遂即加大了本国卫星导航系统的研发力度。专家们指出,中国不会同任何人（无论是欧盟、美国,还是俄罗斯）分享自己所取得的成就。其实,在卫星导航领域建立合作机制是有很大优势的,现在有70％的坐标定位大地测量专业设备是在GPS和“格洛纳斯”两大系统内使用的,而且每个系统都对本国军方提供加密信号。     

“北斗”有望成我国主要导航方式

"北斗"多模导航终端市场规模2015年预计达到400亿元,2020年将达到4000亿元,有望取代美国的全球定位导航系统(GPS)单模,成为我国主要的导航方式2012年10月25日,中国第16颗北斗二代导航卫星被送入预定轨道;12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件(ICD)正式版公布,标志着北斗导航系统正式向亚太区域提供持续无源定位、导航、授时等服务。如果说"北斗一代"的试验系统让中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航     

北斗军转民应用

北斗卫星导航系统(简称"北斗")是中国自主研发、独立运行的全球卫星定位与通信系统,与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统,并称全球四大卫星导航系统。该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。北斗卫星导航系统2011年12月27日起,开始向中国及周边国家提供连续导航定位与授时服务,主要应用于军事领域,包括飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航;弹道导弹机动发射车,自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位等方面。北斗在国防上的应用,能使作战效能提高100-1000倍,作战费效比提高10-50倍,大大提高国防能力和减少国防经济的负担。2012年12月27日起,北斗卫星系统正式向亚太大部分地区提供连续无源定位、导航、授时等服务;标志着北斗卫星系统由军用转向民用,主要领域包括交通运     

北斗三号系统全球短报文服务应用于宇宙探测

正1月20日,北斗三号全球卫星导航系统"准实时"将GECAM卫星探测到的伽马射线暴观测警报下传至其科学运行中心,揭开了北斗三号系统全球短报文服务应用于空间科学与宇宙探测的序幕。我国北斗卫星导航工程使用的北斗导航卫星主要由中国航天科技集团有限公司研制。引力波暴高能电磁对应体全天监测器("怀柔一号"极目望远镜,简称GECAM),是北斗三号系统全球短报文服务的首个卫星试验用户,也是我国首个具有即时下行观测数据能力的空间天文望远镜。该卫星创新性地使用北斗三号系统的全球短报文通讯链路,将天体爆发的关键科学数据准实时下传至地面,从而快速引导其他设备的后随观测。试验中,卫星将信息通过北斗三号系统下传至地面,GECAM卫星科学运行中心在触发后约60秒收到第一条北斗短报文,其后10分钟内收到所有短报文信息。短报文传输功能正常,性能指标均符合设计。     

北斗三号新信号体制共视时间比对

为促使北斗系统特别是北斗三号系统尽早加入国际原子时计算,利用中国科学院国家授时中心以及捷克无线电工程和电子学院两个守时实验室接收机产生的北斗三号新信号体制观测数据,开展基于北斗三号新信号体制共视时间比对试验。结果表明,北斗三号信号的多路径噪声影响小于北斗二号信号,且信噪比优于北斗二号信号。对比已有的研究,北斗三号新信号体制(B1C和B2a)共视时间比对的噪声相对于北斗三号卫星播发的北斗二号兼容信号体制(B1I和B3I)有较大的改善,其结果与GPS、Galileo共视比对结果相当,且在零基线共钟比对中,基于北斗三号新信号体制比对钟差的标准偏差相对于北斗二号信号提高了40%以上;利用北斗三号新信号体制共视得到的亚欧两地钟差噪声小于北斗二号信号,且比对钟差的稳定度相对于北斗二号提高了10%以上。该试验也可为北斗三号时间比对纳入国际原子时计算提供相关的研究基础。     

详解“北斗”卫星导航系统

目前,GPS已占领中国卫星导航民用市场99％的份额,伽利略系统也瞄准了中国巨大的市场,北斗系统的应用面临着在夹缝中求生存的状况。但中国必须有自主的卫星导航系统,这也是建立“北斗”系统的意义所在。     

事件

中国北斗卫星导航系统基本建成 中国北斗卫星导航系统自2011年12月27日起向中国及周边地区提供连续无源定位、导航、授时等试运行服务。目前,北斗卫星导航系统已经发射了10颗卫星,建成了基本系统。据介绍,北斗卫星导航系统正按照“三步走”的发展战略稳步推进。第一步,2000年建成北斗卫星导航试验系统,使中国成为世界上第3个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。第三步,2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。     

从中国GPS芯片开拓者至邑北斗芯片领军企业——西安航天华迅公司的十年发展历程

今年以来,中国航天科工集团旗下的航天科工信息技术研究院西安航天华迅公司北斗芯片销售创历史新高,累计获得北斗模块订单已超万套,市场占有率已跃居行业第一,预计全年北斗模块出货量将达到去年的三、四倍。出色的成绩背后,是华迅人孜孜不倦的顽强拼搏,是华迅人报国圆梦的艰辛历程。     

北斗“专列”——长三甲系列运载火箭

正2020年6月23日9时43分,在中国西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭托举着北斗三号最后一颗全球组网卫星直破云霄。北斗卫星导航系统第55颗卫星已准确进入预定轨道,此次发射任务取得圆满成功!被誉为北斗"专列"的长三甲从2007年发射首颗北斗卫星起,13年间,"金牌火箭"长三甲系列运载火箭将所有北斗卫星送入预定轨道,发射成功率100%。可以说长三甲系列火箭伴随了北斗系统建设发展的每一步,是名副其实的北     

基于卫星数据链路的飞机主动维修保障系统

基于北斗卫星数据链路,采用了"空-地"两级数据处理方式进行飞行参数在线判读、主动维修保障及安全监控系统的实时处理。分析了主动维修保障及飞机实时状态监控、北斗短报文系统的基本情况,并着重介绍了系统的总体结构和优势,以及包括机载部分、地面处理系统和北斗卫星数传装置三部分的工作原理和设备构成。     

我国成功发射第46颗北斗导航卫星

<正>6月25日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射第46颗北斗导航卫星。这是北斗三号系统的第21颗组网卫星、第二颗倾斜地球同步轨道卫星。据介绍,经过一系列在轨测试后,这颗卫星将与此前发射的20颗北斗三号卫星组网运行,适时提供服务,进一步提升北斗系统覆盖能力和服务性能。这次发射的北斗三号卫星和配套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抓总研制。     

七二二所研制的北斗船载天线实现批量生产

<正>近日,七二二所研制的QTA-SDM4型北斗船载天线实现1000套批量生产,并交付使用,获用户高度评价。QTA-SDM4型北斗船载天线是七二二所针对船用北斗/GPS卫星导航终端设备设计的一款双模四频天线,采用多层叠耦合单馈电技术,可覆盖北斗一代S频段、L频段,北斗二代B1频段和GPS系统L1频段四个频段,实现北斗一代卫星导航系统定位/发信功能、北斗二代/GPS卫星导航系统定位功能。     

航天科工二院203所获得北斗卫星导航产品质量检测中心资质

<正>在近日召开的第二届北斗民用推进会上,中国卫星导航定位应用管理中心正式授予航天科工二院203所"北斗卫星导航产品2101质量检测中心"资质。北斗系统是我国军民共用的重要空间基础设施,是我军信息化建设的重要基础平台,广泛应用于国防建设和经济社会各个领域,已为十余万军民用户提供了全天候、不间断的高精度定位、     

中国北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄格洛纳斯(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。此后,欧洲"伽利略"问世。北斗系统可在全球范围内全     

北斗全球系统导航信号恒包络调制和复用技术

出于以导频通道为代表的北斗全球导航卫星系统现代化信号结构升级以及后向兼容的需求,北斗系统近几年提出了多种新型恒包络调制和复用技术,包括适用于北斗系统B1频点的正交复用二进制偏移载波(QMBOC)调制和非对称双正交相移键控(ADualQPSK)调制,适用于B2频点的时分复用AltBOC(TDAlt BOC)调制与非对称恒包络二进制偏移载波(ACE-BOC)调制,适用于B3频点的双正交相移键控(DualQPSK)调制,适用于双边带任意信号路数、任意功率配比的广义恒包络二进制偏移载波(GCE-BOC)调制。本文系统性地论述了北斗全球系统中提出的多种新型恒包络调制和复用技术,在此基础上基于GCEBOC调制总结出了一种恒包络调制的统一解析表示形式,对全面理解北斗全球系统信号设计思路及在此基础上发展设计新型的恒包络调制和复用技术均能提供重要的借鉴。     

航天让生活更美好

正6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功,标志着北斗全球星座的布局将圆满完成。北斗系统实现了实时的米级、分米级、厘米级导航定位增强服务能力,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位,在大众消费、智慧城市、交通运输、公共安全、减灾救灾、农业渔业、气象探测、通信等行业中发挥重要作用。北斗系统是航天越来越多地服务国家现代化建设和百姓日常生活的生动写照。航天的直接效益、带动效益和辐射效益,显示出这门前沿技术的广泛带动性     

COMPASS/GPS双模导航定位精度分析及仿真

结合北斗二号(COMPASS)和GPS系统的运行轨道参数及系统特性,建立了COMPASS/GPS双模导航定位伪距测量误差模型,推导分析了双系统定位的几何误差因子;并对某地区的COMPASS/GPS双模导航定位精度进行了系统的分析.仿真结果表明,在某地区内,北斗二代系统在空间域与时间域上的整体稳定性优于GPS系统,组合的COMPASS/GPS系统在可见星和精度方面优于单一的定位系统.     

BDS和GPS导航系统亚太地区定位性能分析

通过仿真在轨的北斗卫星和GPS卫星,利用STK覆盖功能分析北斗、GPS和北斗/GPS组合导航系统在亚太地区的定位性能,并比较北斗/GPS组合卫星导航系统与单系统相比的优势。仿真结果表明北斗/GPS组合卫星导航系统在亚太地区有更好的可用性,能提供更高精度的导航定位服务。     

国家北斗地基增强系统正式投入运行

<正>5月18日下午,国家北斗地基增强系统上线仪式在湖南长沙国际会展中心隆重举行。随着中国卫星导航系统委员会主席王力、卫星导航系统总设计师杨长风、湖南省副省长张剑飞、中国兵器工业集团公司副总经理曾毅等领导,共同推起代表北斗地基增强系统正式投入运行的推杆,标志着北斗地基增强系统开始向全国提供高精度位置服务。