北斗卫星导航课件.pptx
北斗卫星导航系统的发展概况,早期研究 1970年代，中国开始研究卫星导航系统的技术和方案，但之后这项名为“灯塔”的研究计划被取消。 1983年，中国航天专家陈芳允提出使用两颗静止轨道卫星实现区域性的导航功能，1989年，中国使用通信卫星进行试验，验证了其可行性，之后的北斗卫星导航试验系统即基于此方案。试验系统 1994年，中国正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，并在2000年发射了两颗静止轨道卫星，区域性的导航功能得以实现。 2003年又发射了一颗备份卫星，完成了北斗卫星导航试验系统的组建。,北斗卫星导航系统的发展概况早期研究,北斗卫星导航系统的发展概况,正式系统 2004年，中国启动了具有全球导航能力的北斗卫星导航系统的建设（北斗二号），并在2007年发射一颗中地球轨道卫星，进行了大量试验。 2009年起，后续卫星持续发射，并在2011年开始对中国和周边地区提供测试服务，2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。 中国为北斗卫星导航系统制定了“三步走”发展规划。,北斗卫星导航系统的发展概况正式系统时间节点200420122,北斗卫星导航系统,北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。,北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时，包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供短报文、定位、测速，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户，提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。,北斗卫星导航系统 北斗卫星导航系统由空间端、地,北斗一号,北斗一号是是主动式双向测距二维导航。利用双星定位的原理，结合地面中心站的电子高程地图，测出用户终端的大致位置。,“北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。,北斗一号 北斗一号是是主动式双向测距二维导航。,北斗一号四大功能,短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。定位精度：水平精度100米(1)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统容纳的最大用户数：每小时540000户。,北斗一号四大功能短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信,北斗二号,被动利用四星定位原理实现定位功能。 每颗北斗卫星都发射4个频率的载波信号用于导航：1561.098 MHz (B1), 1589.742 MHz (B1-2)，1207.14 MHz (B2), 1268.52 MHz (B3) 每个载波信号均有正交调制的普通测距码（I支路）和精密测距码（Q支路）。 卫星以不同地址码区分（CDMA）。,北斗二号 被动利用四星定位原理实现定位功能。,北斗二号,主要有三大功能： 快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度与GPS民用定位精度相当； 短报文通信，一次可传送多达120个汉字的信息； 精密授时，精度达20纳秒。,北斗二号 主要有三大功能：,北斗全球导航卫星系统,要求元器件全部国产化，实现自主可控。,“北斗二号”卫星将在2016年转换民用信号，频点和调制方式现代化的GPS民用信号（L1C）和伽利略L1开放服务信号。,卫星上播发区域增强信号，从而使在不改变原有北斗接收机的基础上，使得地面的接收装备实现米级高精度定位。,北斗全球导航卫星系统 要求元器件全部国产化，实现自主,北斗全球导航卫星系统-RDSS系统,应用领域：海洋渔业、水文、气象、电力、交通运输、探险、考察、应急救援、森林防火、环境监测,用户数量：近10万,主要业务：短报文通信、位置报告、授时,未来北斗RDSS系统需要解决的关键问题： - -提升系统容量 - -支持更多的业务模式 - -更好的与其他系统互联互通,北斗全球导航卫星系统-RDSS系统 应用领域：,北斗全球导航卫星系统-RDSS系统,系统容量提高10倍：支持更多的用户、更高地服务频度、更长的报文长度（可长达1000个汉字） 终端的发射功率降低到3W 更多的业务类型：广义RDSS、组播广播 更方便地与其他系统互联互通,北斗全球导航卫星系统-RDSS系统 系统容量提,北斗导航接收机关键技术和参数,灵敏度：捕获、跟踪时间特性：冷启动、热启动、温启动、失锁重补定位精度：米级、厘米级速度精度：利用多普勒授时精度：1PPS自主完好性监测：RAIM（Receiver Autonomous Integrity Monitoring）,北斗导航接收机关键技术和参数灵敏度：捕获、跟踪,北斗导航接收机关键技术和参数,抗干扰：抗宽带、抗窄带、抗转发动态特性：低动态、中动态、高动态辅助：RDSS辅助RNSS定位、基站辅助差分定位：地面增强系统多模定位： GPS、GLONASS、COMPASS、Galileo,北斗导航接收机关键技术和参数抗干扰：抗宽带、抗窄带、抗转发,北斗区域增强系统,卫星导航增强系统的主要目的是提高卫星导航系统定位精度、完好性和增强服务区域。,将为GNSS测距信号提供本地信息和修正信息。修正信息的精度、完好性、连续性满足所需服务等级的要求。这些信息通过VHF数据链以数字格式发播。,北斗区域增强系统 卫星导航增强系统的主要目的是提,北斗导航产业链,预计到2020 年，我国卫星导航定位市场规模达4000亿元。,北斗导航产业链预计到2020 年，我国卫星导航定位市场规模达,北斗导航应用市场现状,北斗导航应用市场现状大众（个人）应用市场私家车辆应用最大市场,北斗导航区域产业发展总体情况,环渤海、珠三角、长三角、华中鄂豫湘、西部川陕渝等五大产业聚集区初步形成特色发展格局，北京、上海、深圳、武汉、广州、西安、南京等重点城市发展态势良好。,北斗导航区域产业发展总体情况 环渤海、珠三角、,北斗导航应用发展状况,2013年我国卫星导航与位置服务产业总体产值超过1040亿元，相比2012年增加了28.4%，增长速度也有所提高，其中北斗产值（含投资）超过100亿元，占比9.8%。,北斗导航应用发展状况 2013年我国卫星导航与,北斗导航应用发展状况,据统计，我国导航定位终端的总销量突破3.48亿台，其中包括： 带导航功能的智能手机销售量达到3.3亿台； 汽车导航后装市场终端销量大约760万台； 汽车导航前装市场终端销量大约185万台； 监控终端销量600万台左右； PND、个人导航仪销量大约100万台； 各类高精度定位接收机销量超过8万。截至2013年底，我国北斗终端社会持有量已超过130万套。现阶段我国涉足卫星导航与位置服务产业的企事业单位数量超过11000家，从业人员数量接近33万人。数据来源于：中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2013年度）,北斗导航应用发展状况据统计，我国导航定位终端的总销量突破3.,北斗导航行业应用市场现状,预估军用市场容量过百亿。,北斗导航行业应用市场现状预估军用市场容量过百亿。,北斗导航行业应用市场现状,北斗系统各个细分行业市场规模预测 (亿元),北斗导航行业应用市场现状北斗系统各个细分行业市场规模预测 (,北斗导航行业应用市场现状,1、交通运输： 两客一危（30余万辆） 2014年交通运输部、公安部、安监总局（2年内数百万台） 2、海洋渔业： 要为90%以上渔船配备必要的安全通信、避碰设备，各地政府提供70%90%的补贴采购北斗接收机，系统平台运营费用由地方各级政府承担。（入网用户3万余个 伴随手机用户10万余个） 3、减灾救灾/公共安全： 国家对维稳经费的增加为北斗行业发展注入新的动力。 4、卫星授时： 国家安全的需要使得北斗系统替代GPS授时成为北斗产业链关注的焦点之一。 5、气象、水利、林业监测： 6、测绘、勘测： 随着北斗系统建设提速和高精度定位终端产品研制，北斗定位测绘的精度、功能可取代GPS。 7、港口应用、地质/建筑监测： 对港口生产要素（集装箱、装卸机械）的精确定位、动态跟踪、过程控制可视化管理。,北斗导航行业应用市场现状 1、交通运输：,北斗导航应用新兴市场,精细农业驾考车室内导航特殊人群关爱城市管网能源、金融,北斗导航应用新兴市场精细农业,政府项目申报,国家发改委：卫星发展专项，已连续三年应用示范、推广。后续政策未知。科技部：863、973.依托国家战略新兴产业卫星导航专项上海市科委：技术研发型上海市经信委：产业化上海卫星导航定位产业技术创新战略联盟,政府项目申报国家发改委：卫星发展专项，已连续三年应用示范、推,谢谢！,谢谢！,
