2012 GNSS全球导航卫星系统(1).ppt

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1、GNSS全球导航卫星系统,讲课人：51136364 2012年2月27日,目 录,一、GNSS（全球导航卫星系统）1、GNSS的概念 2、GNSS包括的四大全球系统 GPS、GLONASS、Galileo、Compass二、COMPASS（北斗卫星导航系统）,一、GNSS（全球导航卫星系统）,1、GNSS的概念,GNSS GNSS是英文Global Navigation Satellite System 的缩写。很长时间以来，它有两个译名：全球卫星导 航系统和全球导航卫星系统。早在20世纪90年代中期开始，欧盟为了打破美国在卫星定位、导航、授时市场中的垄断地位，获取巨大的市场利益，增加欧洲人的

2、就业机会，一直在致力于一个雄心勃勃的民用全球导航卫星系统计划，称之为Global Navigation Satellite System。该计划分两步实施：第一步是建立一个综合利用美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统的第一代全球导航卫星系统；第二步是建立一个完全独立于美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统，即正在建设中的Galileo卫星导航定位系统。由此可见，GNSS从一问世起，就不是一个单一星座系统，而是一个包括GPS、GLONASS等在内的综合星座系统。卫星是在天空中环绕地球而运行的，其全球性是不言而喻的；而全球导航是相对于陆基区域性导航而言，以

3、此体现卫星导航的优越性。GNSS的中文译名应为全球导航卫星系统。,2、GNSS包括的四大全球系统,未来的若干年内，全球导航卫星系统（GNSS）将经历前所未有的重大转变，从单一的GPS系统时代转变为多系统并存的全球导航卫星系统时代。具体标志为：GPS将于2013年左右完成现代化进程，并不失时机地实施GPS计划；GLONASS快速复苏，2007年底达到17颗工作卫星的基本星座规模，2010年实现24颗星完全工作，并在实施现代化计划；Galileo几经曲折，目前也在抓紧部署；中国的北斗卫星导航系统计划于2012年形成区域覆盖能力，2020年左右实现全球覆盖。总之，GNSS的四大全球系统分别为美国的G

4、PS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的Compass（北斗卫星导航系统），GNSS正在步入以这四大系统为主、涵盖其他卫星导航系统的多系统并存时代。下图为全球已建和在建的GNSS四大全球星座。,GNSS(Global Navigation Satellite System)全球导航卫星系统,美国GPS,欧盟伽利略,俄罗斯GLONASS,中国北斗,（1）GPS,GPS是英文Global Positioning System 的简写，中文翻译为全球定位系统。20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球

5、性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。,（1）GPS,工作原理主要功能：导航、测量、授时组成部分：1、空间部分 2、地面控制系统 3、用户设备部分GPS 特点：1、定位精度高 2、观测时间短 3、全球 全天候工作 4、高效率 多功能 操作简便 应用广泛等GPS 应用：1、主要是为船舶，汽车，飞机，行人等运动 物体进行定位导航。2、电力，邮电，通讯等网络的时间同步。3、各种等级的大地测量，控制测量,（2）GLONASS,“GLO

6、NASS”是俄语中“全球卫星导航系统 GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写，中文音译为格洛纳斯。格洛纳斯项目是苏联在1976年启动的项目，格洛纳斯系统将使用24颗卫星实现全球定位服务，可提供高精度的三维空间和速度信息，也提供授时服务。按照设计，格洛纳斯星座卫星由中轨道的24颗卫星组成，包括21颗工作星和3颗备份星，分布于3个圆形轨道面上。1982年至1985年间，发射了3颗模拟星和18颗原型卫星用作测试。格洛纳斯系统1985年开始正式建设，19851986年，6颗真正的格洛纳斯卫星被发射升空，此后又发射了继续改进的12颗卫星，到了1987年，格洛纳斯系统共

7、计发射了包括早期原型卫星在内的30颗卫星，在轨可用卫星9颗。1988年开始发射的卫星是进一步改进的版本，这些卫星重量1400千克，设计寿命进一步提高到3年，在1988年到2000年间这个版本的格洛纳斯卫星发射了54颗之多。,（2）GLONASS,系统组成：GLONASS星座、地面支持系统、用户设备 技术难点：发展前景：莫斯科时间2011年11月4日16时51分(北京时间20时51分)，俄罗斯航天部门使用一枚“质子-M”重型运载火箭，将3颗“格洛纳斯-M”全球导航卫星成功送入太空。俄航天署署长波波夫金说，该系统在轨卫星群已有28颗卫星，达到了设计水平。随着地面设施的发展，“格洛纳斯”系统预计将在

8、2015年完全建成。届时，其定位和导航误差范围将从目前的5米至6米缩小为1米左右，就精度而言该系统将处于全球领先地位。,（3）伽利略卫星定位系统,伽利略定位系统（Galileo Positioning System），是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称，也是继美国现有的“全球定位系统”（GPS）及俄罗斯的GLONASS系统外，第三个可供民用的定位系统。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系

9、统将从2014年起投入运营。伽利略系统由空间段、地面段、用户三部分组成。空间段由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工作，1颗运行备用；轨道面倾角56度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施、地面管理机构。用户端主要就是用户接收机及其等同产品，伽利略系统考虑将与GPS、GLONASS的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此用户接收机将是多用途、兼容性接收机。,二、COMPASS（北斗卫星导航系统）,1、系统介绍2、发展步骤3、北斗一代4、北斗二代5、实际应用6、未来发展7、战略意义8、与GPS相比

10、,1、系统介绍,Compass系统是北斗卫星导航系统的英文名称，是中国卫星导航系统的总称。从目前来说，可以将Compass建设过程分两个阶段，第一阶段是试验系统，即北斗卫星导航试验系统，又称为双星定位系统，或者有源定位系统，因为它是通过双向通信方式来实现中心定位。从2005年开始，我国实施新一代卫星导航系统的建设，这是与国际上GPS/GLONASS/Galileo系统类似的系统，称为无源定位系统，接收机接收到是卫星广播的导航信号，由接收终端来实现位置结算。该系统有望在20112012年间形成12个卫星组成的、能够覆盖我国和周边地区的区域服务能力的星座，并且在2020年前，视情况和需要拓展为全球

11、服务的星座。其全球星座由35个卫星构成，其中5个是地球静止轨道（GEO）卫星、3个是地球同步倾斜轨道（IGSO）卫星，还有27个地球中轨道（MEO）卫星。,2000年以来，中国已成功发射了3颗“北斗1号导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能，目前正在建设的北斗卫星导航系统的空间段由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为20纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速

12、、授时和通信服务以及系统完好性信息。然后根据发展需要逐步扩展为全球卫星导航系统，至2020年前形成全球服务能力。,2、发展步骤,北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其2011年12月27日表示，2020年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则，北斗卫星导航系统按照“三步走”的发展战略稳步推进。具体如下：第一步，2000年建成了北斗卫星导航试验系统，使中国成为世界上第三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，202

13、0年左右，北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。,3、北斗一代,“北斗”卫星导航试验系统（也称“双星定位导航系统”）为我国“九五”列项，其工程代号取名为“北斗一号”，其方案于1983年提出。2003年5月25日零时34分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功地将第三颗“北斗一号”卫星送入太空。前两颗卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，运行至今导航定位系统工作稳定，状态良好。这次发射的是导航定位系统的备份星，它与前两颗“北斗一号”工作星组成了完整的卫星导航定位系统，确保全天候、全天时提供卫星导航信息。这标志着我国成为继美国GPS和俄罗斯的GLONASS后，在世界上

14、第三个建立了完善的卫星导航系统的国家，该系统建立对我国国民国防和经济建设将起到积极作用。2007年2月3日，“北斗一号”第四颗卫星发射成功，不仅作为早期三颗卫星的备份，同时还将卫星导航定位系统的相关试验。目前，已组成了完整的卫星导航定位系统，确保全天候、全天时提供卫星导航资讯。,3、北斗一代,自身特点 1.）北斗具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。2.）北斗定位精度20米左右。3.）目前北斗终端价格已经趋于GPS终端价格。4）.采用接收终端不需铺设地面基站。5.）灾难中心的船只一秒钟就可以发出信息 系统的四大功能1短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文通信功能，用

15、户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。2 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。3 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。4 系统容纳的最大用户数：每小时540000户。,2000年分别发射北斗卫星导航试验系统第一颗、第二颗卫星，2003年发射第三颗卫星，建成区域有源卫星导航系统，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统可为我国及周边地区的中低动态用户提供快速定位、短报文通信和授时服务。,建成北斗卫星导航试验系统,3、北斗一代,建成北斗卫星导航试验系统,3、北斗

16、一代,4、北斗二代,2006年中国航天白皮书宣布将在未来5年启动五大航天工程，其中具有军事用途的第二代“北斗”卫星导航系统将在4年内完成部署。二代“北斗”卫星系统部署完成后，中国将能对小目标发动精准攻击，而美国也有媒体认为中国用北斗计划来压制美国卫星的军事优势。随着我国综合国力的提升和卫星导航定位系统全面渗透普通人的生活，还有科索沃战争和第二次海湾战争美国GPS制导高精度打击武器的诱惑，构建一个类似GPS的全球卫星导航定位系统开始提上日程，从2007年开始正式建设“北斗”卫星导航定位系统（“北斗二号”）。“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，足足要比GPS多出11颗。按照规划，“北斗”卫

17、星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成，27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。“北斗“卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位，测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能。2012年2月25日凌晨0时12分，西昌卫星发射中心用“长征三号

18、丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道。此前，第一、第二颗“北斗二号”卫星分别于2007年4月和2009年4月发射。卫星发射时间间隔越来越短，预示着“北斗二号”正在加速组网。,4、北斗二代,在一期工程完成之后（2012）：第一，北斗导航系统可以提供导航定位服务，其精度可以达到重点地区水平10米，高程10米，其他大部分地区水平20米，高程20米；测速精度优于0.2米/秒。这和美国GPS的水平是差不多的。第二，授时服务。授时精度可达到单向优于50纳秒，双向优于10纳秒。第三，短报文通信服务。这一功能能够保证在我国及周边地区具备每次120个汉字的短信息交换能力。“一代系统的用户

19、不少，用得也很好，我们不能建设了二代系统，一代就废了。我们要做到二代兼有一代的功能，也有短报文通信能力。”第四，具备一定的保密、抗干扰和抗摧毁能力；系统的导航定位用户容量不再受到限制，保证用户设备的体积小、质量轻、功耗低，满足手持、机载、星载、弹载等各种载体需要。在二期工程完成之后（2020）：北斗导航系统服务范围将由我国及周边地区向全球扩展，导航定位精度将提高，全球区域达到水平5米，高程8米。此外，系统安全性能将进一步提高，短报文通信性能也将得到进一步改善。,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,系统组成：空间段：由5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星组成,Non-GEO 卫星,GE

20、O 卫星,星座,建成北斗卫星导航系统,工程建设,系统组成：地面段：由主控站、上行注入站和监测站组成,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,北斗系统地面段,系统组成：用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端组成,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,信号特征 工作频段 B1:1559.0521591.788MHz B2:1166.221217.37MHz B3:1250.6181286.423MHz,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,信号特征 服务信号：区域服务信号,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,信号特征 服务信号：全球服务信号,北斗卫星导航系统需完成的任务

21、:,工程建设,坐标系统：北斗系统采用中国2000大地坐标系（CGS2000）。CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个厘米。,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,北斗卫星导航系统需完成的任务:,工程建设,服务和性能：,全球服务 开放服务：定位精度:10 m测速精度:0.2 m/s授时精度:20 ns 授权服务,区域服务 广域差分服务定位精度:1 m 短报文通信服务,北斗卫星导航系统需完成的任务:,应用推广与产业化,主要任务：促进应用开发和北斗产业化，为实现北斗卫星导航产业发展提供支撑。2020年，实现卫星导航年产值4000亿元的目标。,北斗卫星导航系统需完成的任务:,组织

22、实施：国家有关部门联合成立了中国第二代卫星导航系统专项管理办公室，按照“坚持效益目标、坚持自主创新、坚持质量至上、坚持科学决策”的原则，对北斗卫星导航系统建设、应用推广与产业化实施专项管理；成立了以孙家栋院士为主任的专家委员会，充分发挥专家作用，实现科学民主决策。,5、实际应用,（1）军用功能“北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似，如：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，以缩短反应时间；人员搜救、水上排雷定位等。这项功能用在军事上，意味着可主动进行各级部队的定位，也就是说大陆各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位

23、系统，除了可供自身定位导航外，高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位置，并传递相关命令，对任务的执行有相当大的助益。换言之，大陆可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管理。北斗系统在国防上的应用，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。,5、实际应用,（2）民用功能1）个人位置服务 2）气象应用 3）道路交通管理 4）铁路智能交通 5）海运和水运 6）航空运输 7）应急救援,2003年北斗卫星导航试验系统正式提供服务以来，在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等诸多领域得到广泛应用，注册用户已达6万，

24、产生了显著的社会效益和经济效益。（主要是海南等地的渔业和军事）,（2）民用功能,交通运输,基于北斗系统的“新疆公众交通卫星监控系统”、“公路基础设施安全监控系统”、“港口高精度实时定位调度监控系统”高铁等应用推广工作，取得了良好的示范效果。,（2）民用功能,海洋渔业,基于北斗系统的海洋渔业综合信息服务平台，实现了向渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务。,（2）民用功能,基于北斗系统的海洋渔业综合信息服务网络,海洋渔业应用分布,水利,基于北斗系统的水文监测系统，实现了多山地域水文测报信息的实时传输，大大提高了灾情预报的准确性，为制定防洪抗旱调度方案提供重要的保障。,

25、（2）民用功能,气象,研制成功了一系列气象测报型北斗终端设备，提出了实用可行的系统应用解决方案，解决了国家气象局和各地气象中心气象站的数字报文自动传输和可视化问题。,（2）民用功能,基于北斗的高原地区气象监测站,基于北斗的珠峰气象监测站,林业,基于北斗的森林防火系统已成功用于实战，目前已经配备700多台套。,（2）民用功能,通信,成功开展了北斗/GPS双模授时应用示范，突破了光纤拉远、抗干扰螺旋天线等关键技术，研发了一体化卫星授时系统。,（2）民用功能,TD-SCDMA抗干扰螺旋天线,北斗/GPS光纤拉远授时示意图,电力,成功开展了基于北斗系统的电力时间同步应用示范，为电力事故分析、电力预警系

26、统、保护系统等高精度时间应用创造了条件。,（2）民用功能,北斗/GPS高精度电力授时服务器,救援,基于北斗系统的导航定位、短报文通信以及位置报告功能，提供全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务，极大地提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。,（2）民用功能,减灾中心工作人员在玉树现场利用北斗用户机报告灾情,汶川地震救灾现场,北斗的仪器,6、未来发展,（1）发展进程 较之目前仍在运行的“北斗一号”，“北斗二号”在诸多方面具有优势，包括可以有效避免遭受电磁干扰和攻击，实现无源定位，在精确度方面大大提高，“北斗一号”精确度在10米之内，而“北斗二号”可以精确到“厘米”

27、之内。正在建设的北斗卫星导航系统空间段将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，军事定位达到厘米级，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。随着“北斗一号”卫星导航定位系统的推广应用，中国正在着力研究开发的下一代卫星导航定位系统（CNSS）。北斗卫星导航系统将是一个由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的大型航天系统，技术复杂、规模庞大，其建设应用将实现我国航天从单星研制向组批生产、从保单星成功向组网成功、从以卫星

28、为核心向以系统为核心、从面向行业用户向大众用户的历史性转型，开启我国航天事业的新征程，并将对维护我国国家安全、推动经济社会科技文化全面发展提供重要保障。,6、未来发展,（2）面临挑战第一个挑战是部署进度的比拼。四大全球系统部署的时间进度是个重大考验，捷足先登是成功的第一步。GPS在这方面遥遥领先，GLONASS正在恢复建设中，Galileo遭遇资金困境，北斗系统若要抢占市场，在系统部署方面面临挑战。第二个挑战是卫星性能的竞争。导航卫星设计和研制水平决定着系统的性能，目前北斗卫星设计已经达到国外导航卫星水平，在未来发展中要不断自主创新，争取在国际导航卫星研制领域处于领先地位。第三个挑战是系统发展

29、的博弈。面向未来，卫星导航系统需要持续的发展建设，以满足用户更高的使用要求；需要国家持续的经费投入、人才培养、产业推广，以确保我国北斗卫星导航系统在未来发展与国际竞争中占据优势地位。,6、未来发展,（3）合作交流为使北斗卫星导航系统为全球提供高质量的定位、导航和授时服务，推动世界卫星导航领域技术和应用的发展，我国在频率协调、兼容与互操作、卫星导航标准等方面积极开展了国际交流与合作。目前，我国正在开展与GPS、GLONASS和GALILEO等其他卫星导航系统的频率协调，参与国际电信联盟（ITU）工作组、研究组和世界无线电通信大会（WRC）的各项活动。北斗卫星导航系统作为全球导航卫星系统国际委员会

30、（ICG）的重要成员，参加了ICG历届大会和供应商论坛，与有关国家、区域机构和国际组织开展了广泛交流，推动了卫星导航系统及其应用的发展。2007年，北斗卫星导航系统成为ICG确定的四大全球导航卫星系统核心供应商之一。2009年第四届ICG大会期间，我国全面介绍了北斗卫星导航系统的建设、应用与发展情况，并表达了主办2012年第七届ICG大会的意愿。作为拥有自主卫星导航系统的国家，中国希望通过ICG等国际多边和双边渠道，积极探讨在兼容与互操作、卫星导航标准制定、卫星导航性能增强、时间空间基准、应用开发、科学研究等方面开展国际合作的可能，以推动世界卫星导航事业的蓬勃发展。,7、战略意义,北斗当年论证

31、的时候，国家地震局地震研究所的一位研究员出了论证报告就谈这个问题的，北斗系统将成为一个生命线工程，就和人类生存活动相关的一些工程，比如说大地震，地震后我们所有的有线系统都可能失去功能，而北斗系统作为一个卫星监视系统既可以有及时的位置报告，又可通信，比如说海啸，实际上是由地震引起的，北斗去做救援是非常有用的，它可以及时地发送位置和与位置有关的相关信息，我们可把信息发送给有关部门。价格问题，随着用户业务的开展，成本一定会降下来。所以说北斗是平民化的。北斗一号的潜力所在，主要在定位通信综合领域上，对这种综合功能有需求的领域都会得到充分的应用，现在仅有定位需要的客户，对北斗的需要不迫切。但是对于既需要

32、位置又需要把位置传递出去的用户，北斗卫星导航定位系统是非常有用的。,北斗卫星战略示意图,8、相比GPS,1 系统组成 GPS包括太空中的24颗（2020年36颗）卫星；地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机,最少只需其中4颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置。2 覆盖范围北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70-140，北纬5-55。GPS是覆盖全球的全天候导航系统，能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。3 数量轨道北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星，卫星的赤道角距约6

33、0。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55，轨道面赤道角距60。GPS导航卫星轨道为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。4 定位原理北斗导航系统是主动式双向测距二维导航，地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航，由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。5 定位精度北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前已由16m提高到

34、6m，C/A码目前已由25-100m提高到12m，授时精度目前约20ns。,8、相比GPS,6 用户容量北斗导航系统由于是主动双向测距的询问-应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。7 生存能力和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统

35、的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，即使主控站被毁GPS卫星也可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。8 实时效果“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。,8、相比GPS,9

36、 终端配套12月27日，国家正式宣布北斗卫星导航系统试运行启动，标志着我国自主卫星导航产业发展进入崭新的发展阶段。其中，卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器的方案，成为北斗卫星导航芯片一项重大突破。该处理器由我国本土IC设计公司研发，具有完全自主知识产权并已实现规模应用，一举打破了电子终端产品行业普遍采用国外处理器局面。卫星导航终端中采用的导航基带及射频芯片，是技术含量及附加值最高的环节，直接影响到整个产业的发展。在导航基带中，一般通过导航专用ASIC硬件电路结合应用处理器的方案来实现。此前的应用处理器多选用国外公司ARM处理器芯片核，需向国外支付IP核使用许可费用的同时，技术还受制于人

37、，无法彻底解决产业安全及保密安全问题。而通过设立重大专项应用推广与产业化项目等方式，北斗多模导航基带及射频芯片国产化现已实现，尤其值得一提的是，中国人自己的应用处理器也在北斗多模导航芯片中得到规模应用。据悉，目前的BD/GPS多模基带芯片解决方案中，卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器打造出了一颗真正意义的“中国芯”。该应用处理器为国内完全自主开发的CPU/DSP核，包括指令集、编译器等软件工具链以及所有关键技术，均拥有100%的中国自主知识产权。其拥有国际领先水平的多线程处理器架构，可共享很多硬件资源，并在提供相当多核处理器处理能力的同时，节省芯片成本。而基于该国产处理器卫星导航芯片方案的模块，是目前全球体积最小的BD/GPS双模模块，具有定位精度高、启动时间快及功耗低等特点。,北斗卫星导航系统发展,授课完毕谢谢！,