简述北斗“短信”,RNSS与RDSS的集成

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 14:53:18


http://www.beidou.org.cn/GnssDetail.aspx?Id=579&Code=0501

1、RNSS与RDSS的集成概念
服务于用户位置确定的卫星无线电业务有两种。一种是卫星无线电导航业务,英文全称Radio Navigation Satellite System,缩写RNSS,由用户接收卫星无线电导航信号,自主完成至少到4颗卫星的距离测量,进行用户位置,速度及航行参数计算。GPS等系统是典型的RNSS系统。另一种是卫星无线电测定业务,英文全称Radio Determination Satellite Service,缩写RDSS。用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成,必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答,在完成定位的同时,完成了向外部系统的用户位置报告,还可实现定位与通信的集成,实现在同一系统中的NAVCOMM集成。所谓RNSS与RDSS集成概念,是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成RNSS和RDSS两种业务。系统既可为用户提供连续定位,测速能力(即所谓无源导航定位),又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入,互为增强。
2、集成的原理与方法
集成的原理与方法可以简述如下:
(1)在部分导航卫星上同时安排RNSS和RDSS载荷,地面运控系统具有RNSS和RDSS信息处理和运行控制能力。
(2)RNSS和RDSS的导航体制和信号格式统一在同一时间系统中。
(3)系统中地球同步轨道(GEO)卫星的RDSS出站信号和RNSS导航信号均可既用于导航,又可用于位置报告和通信服务。
(4)地面运控系统中RDSS系统具有用户信号随机接入能力。可以处理短促突发信息,完成用户至中心控制系统的信息交换。
(5)用户入站信息可携带用户位置信息,实现用户位置报告。也可不带用户位置信息,由RDSS功能直接从应答信号中处理出用户位置坐标,实现无信息的位置报告。
(6)RDSS及RNSS双模用户机同时具备RNSS和RDSS功能,在同一用户终端实现连续定位,测速,通信和位置报告。
3、RNSS与RDSS集成功能特点
这种双导航定位系统的集成与RNSS加通信系统的组合式集成相比,有如下优点。
(1)在导航系统内完成导航与通信集成,既增强了导航功能,又避免了因通信体制,部门编制不同带来的通信苦恼,互通性好。
(2)位置报告链路与导航链路相结合,其信息传输链路具有与GPSP(Y)码可比拟的安全性。
利用RDSS功能实现无位置信息的用户位置报告,保密安全性好。用于军事救援时,降低了被俘虏的风险。
(3)卫星波束覆盖范围内的所有用户都具有随机接入能力,直接通信的范围广,接通能力强,实时性好。
(4)双模用户终端定位手段丰富,可靠性高。
(5)系统及用户终端的效费比高,成本相对低廉。
(6)利用RDSS实现双向授时,其精度可优于10ns,与通常的GPS授时相比,可提高5~10倍。
可用于更高动态用户的时间同步。研究分析与初步实践证明,RNSS与RDSS集成可成为未来卫星导航的最佳选择,以满足日益增长的导航定位,通信,授时之需要。

http://www.beidou.org.cn/GnssDetail.aspx?Id=579&Code=0501

1、RNSS与RDSS的集成概念
服务于用户位置确定的卫星无线电业务有两种。一种是卫星无线电导航业务,英文全称Radio Navigation Satellite System,缩写RNSS,由用户接收卫星无线电导航信号,自主完成至少到4颗卫星的距离测量,进行用户位置,速度及航行参数计算。GPS等系统是典型的RNSS系统。另一种是卫星无线电测定业务,英文全称Radio Determination Satellite Service,缩写RDSS。用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成,必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答,在完成定位的同时,完成了向外部系统的用户位置报告,还可实现定位与通信的集成,实现在同一系统中的NAVCOMM集成。所谓RNSS与RDSS集成概念,是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成RNSS和RDSS两种业务。系统既可为用户提供连续定位,测速能力(即所谓无源导航定位),又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入,互为增强。
2、集成的原理与方法
集成的原理与方法可以简述如下:
(1)在部分导航卫星上同时安排RNSS和RDSS载荷,地面运控系统具有RNSS和RDSS信息处理和运行控制能力。
(2)RNSS和RDSS的导航体制和信号格式统一在同一时间系统中。
(3)系统中地球同步轨道(GEO)卫星的RDSS出站信号和RNSS导航信号均可既用于导航,又可用于位置报告和通信服务。
(4)地面运控系统中RDSS系统具有用户信号随机接入能力。可以处理短促突发信息,完成用户至中心控制系统的信息交换。
(5)用户入站信息可携带用户位置信息,实现用户位置报告。也可不带用户位置信息,由RDSS功能直接从应答信号中处理出用户位置坐标,实现无信息的位置报告。
(6)RDSS及RNSS双模用户机同时具备RNSS和RDSS功能,在同一用户终端实现连续定位,测速,通信和位置报告。
3、RNSS与RDSS集成功能特点
这种双导航定位系统的集成与RNSS加通信系统的组合式集成相比,有如下优点。
(1)在导航系统内完成导航与通信集成,既增强了导航功能,又避免了因通信体制,部门编制不同带来的通信苦恼,互通性好。
(2)位置报告链路与导航链路相结合,其信息传输链路具有与GPSP(Y)码可比拟的安全性。
利用RDSS功能实现无位置信息的用户位置报告,保密安全性好。用于军事救援时,降低了被俘虏的风险。
(3)卫星波束覆盖范围内的所有用户都具有随机接入能力,直接通信的范围广,接通能力强,实时性好。
(4)双模用户终端定位手段丰富,可靠性高。
(5)系统及用户终端的效费比高,成本相对低廉。
(6)利用RDSS实现双向授时,其精度可优于10ns,与通常的GPS授时相比,可提高5~10倍。
可用于更高动态用户的时间同步。研究分析与初步实践证明,RNSS与RDSS集成可成为未来卫星导航的最佳选择,以满足日益增长的导航定位,通信,授时之需要。
北斗独特的RDSS导航定位技术,扩展了卫星导航定位体制,是中华民族对国际社会的一大贡献。
北斗系统与其他卫星导航系统的关系具有兼容性、互操作性,应用方面具有互补性,尤其在系统误差补偿、异常误差诊断等方面具有补偿性。



记者:从您个人的角度理解,北斗的国际化与全球化是什么关系?北斗三步走战略与北斗走向国际的关系?

杨元喜:依照我个人理解,北斗卫星导航系统的“国际化”指的是北斗卫星导航系统本身与其它GNSS系统采用几乎相同的导航定位体制和标准,并与其它GNSS系统实现兼容与互操作。对于用户而言,北斗导航卫星星座与其他导航卫星星座一样都是用户正常可用的星座,用户可以不加区别。北斗卫星导航系统的“全球化”指的是我北斗卫星导航系统的服务范围全球化,全球任何国家和任何地区,都可享受北斗卫星导航系统提供的服务。国际化是全球化的基础,全球化是国际化的体现。可以说“国际化”更强调卫星导航的标准与体制;全球化更强调服务范围和服务领域。

北斗三步走战略与北斗走向国际关系密切。首先,北斗的发展必须充分考虑国家发展需求与可行性两个重要因素,于是,北斗卫星导航的第一步只解决了当时卫星导航急需;为了支撑国家整体经济利益的发展,依据国家财力状况和技术发展水平,北斗卫星导航系统发展的第二步是区域卫星导航系统,并在这一阶段,充分将RDSS体系与RNSS体系结合,系统验证RNSS卫星导航体制及其在中国周边区域的应用,使北斗卫星导航系统逐步走向国际;全球卫星导航系统是国家整体经济发展的长远需求,于是第三步卫星导航发展将是全球导航系统,这是中国北斗卫星导航系统对全人类的贡献。



记者:您认为北斗目前所采取的国际战略方针政策是什么样的?

杨元喜:目前,世界主要大国竞相发展卫星导航系统。但是,由于美国、俄罗斯等的全球卫星导航系统建设较早,世界上适合于卫星导航的频率资源和卫星轨位资源大都被占领,中国要想发展独立自主的卫星导航系统,势必与其他国家的系统间存在频率协调问题,因此,竞争是必然的,也是长期的。当然,竞争也包括系统提供服务的竞争和应用市场的竞争。同时,多系统并存也会促进各系统自身的发展和各系统间的合作,为用户提供更好的服务,增加用户应用的可靠性、稳定性、连续性,提高服务精度。因此,北斗的国际战略应该以竞争合作、共同发展为主线。



记者:北斗应如何进入国际市场,同时请您预测一下北斗的国际市场前景。

杨元喜:国际卫星导航产业经过30多年的发展,已成为最具活力的新兴产业之一,正进入快速发展时期。目前,卫星导航产业已形成较为完备的产业体系,导航服务性能不断提升,应用范围不断扩大,市场规模已超过1000亿美元且以30%的年均增速快速增长。同时也应该看到,国际卫星导航市场的竞争也日趋激烈。估计在2020年前,空中可用卫星将达到100颗以上,用户可用信号资源极大丰富,在使用选择上有更大余地,中国北斗要想在卫星导航国际市场竞争中占有一席之地,首先必须做到与其他系统的兼容与互操作,并确保系统的高精度、高稳定、高可靠,还必须有透明的政策,消除国际卫星导航接收机厂商和广大用户的疑虑,否则在国际市场上就会被用户所抛弃。同时,北斗也有自己的特色,不仅有导航定位授时功能,又有GPS和GLONASS不具备的关键的通信功能。北斗必须既与其他系统兼容与互操作,又坚持发扬自己的特色优势,那么在国内和未来国际市场一定会有立足之地。

北斗系统具备有源定位和短报文特色服务,这是北斗卫星导航系统的特色,也是其优势。无源定位是指不发信号仅靠接收信号定位。而所谓有源定位,是指定位终端可向卫星发射信号。 “短报文”其实就是相当于人们平时用的“短信息”,它可以发布140个字的信息,并能够定位,而且还可以显示发布者的位置。跟GPS相比我比它的载荷是多载了,刚才说RDSS(利用无线电定位卫星)有有源服务,和短报文服务这点是我们比它多的。在新创功能来讲,我用我的双向测距来弥补我的地面地基强度不够,这是我跟它相比的一个特点。
最后向想了解进一步知识的朋友,推荐一本科普读物。

《广义RDSS全球定位报告系统》

作者: 谭述森
出版年: 2011-1
页数: 122
定价: 38.00元
ISBN: 9787118068696

内容简介:
《广义RDSS全球定位报告系统》提出了广义RDSS概念和应用前景。全书共6章。第1章阐述广义RDSS概念。由于四大全球系统在传统RNSS领域的竞争和不足,提出了多层次个性化服务需要,需以新的导航理论、应用方法服务于用户,这就是广义RDSS产生的背景。其基本概念是通过一颗有双向往返测距功能的转发式RDSS卫星,由控制中心(MCC)完成经卫星至用户往返距离和的测量,用户完成对该卫星与其他任意两颗导航卫星的伪距差测量,通过McC计算处理,即可完成用户的位置确定,也完成了用户向MCC的位置报告。在地球静止轨道(GEO)上适当布设两颗RDSS转发式卫星,就能完成全球陆地上、海上70%覆盖区的个人位置服务及近地卫星85%覆盖区的位置服务。第2章系统地阐述广义RDSS理论。详细分析了RDSS与RNSS的定位原理、相互关系及其特色,并对无线电定位体系的发展作了预测。第3章介绍了CRDSS系统的设计方法。分别阐述了星座与服务区设计、精度分析、指标分配。提出了精密定位建议方案、向导业务方案、双向数据传输链路方案、出入站容量设计。第4章对CRDSS导航卫星提出了具体要求;星座由CRDSS卫星和RNSS卫星组成。北斗、GPS、Galileo卫星都可作为RNSS卫星,CRDSS卫星包含两种载荷:一是RDSS载荷;另一个是RNSS载荷。分别介绍了用于区域服务和全球服务的两种CRDSS卫星载荷设计。第5章介绍了CRDSS地面系统设计。介绍了功能与组成、MCC设计、定位方程、距离和测量方案、用户机测量方案、多系统卫星钟差测定方案、电离层校正方案、GNSS高精度实时动态定位方案。第6章介绍了典型应用方案,包括高精度伪距双差定位方案、导航星管理应用方案。详细分析了星地链路设计、星间链路设计基本思路、多星管理方案。对CRDSS全球搜救、近地卫星测控、高轨航天器的管理进行了分析。
这种功能在城市没啥用,城市用移动就能实现类似功能。在野外探险和海上比较有效。

也就是说,在民用方面用户群比较窄。
a13937114111 发表于 2013-2-2 10:39
这种功能在城市没啥用,城市用移动就能实现类似功能。在野外探险和海上比较有效。

也就是说,在民用方面 ...
RDSS功能,卫星无线电测定业务,在交通、电力、能源、公安、金融等138个行业领域,有巨大的市场使用价值,是我国13.5规划的智慧城市——公共物联网系统的基础层系统,这些是真正的“民用”。

你所谓的民用,也就是大众消费市场,由于二代北斗目前只有GEO星有RDSS业务功能,而IGSO星要到14年以后可能才会集成该模块。所以大众消费市场,智能手机、导航仪,现在受限于RDSS信道基本被军用和专业测绘及少数行业应用大平台锁定,未来几年之内大众们也很难用到。

北斗在大众消费市场的主要功能是“全球用户可以无限制地使用多星座提供的多频观测信息进行定位、导航、定时应用,可减弱对单一星座的依赖,降低电磁干扰、地形/建筑物遮挡、电离层闪烁、拒绝服务等因素导致的性能下降或服务中断风险。”,增加导航市场选择,降低GPS市场垄断地位。
matrix2388 发表于 2013-2-2 10:50
RDSS功能,卫星无线电测定业务,在交通、电力、能源、公安、金融等138个行业领域,有巨大的市场使用价值, ...
不就是政府买单么。

除去政府买单,还能有多大的市场呢。
话说回来了,北斗卫星RDSS功能只是附带,能有多大带宽啊。所谓的“公共物联网系统的基础层系统”用这个?噱头大于实际。不还是主要靠光纤网络和移动定位。

无非是造个名义大家来弄政府采购的钱。还可以打着破除GPS垄断,维护国家安全的名义。
a13937114111 发表于 2013-2-2 10:52
不就是政府买单么。

除去政府买单,还能有多大的市场呢。
兄弟行业市场可不是政府买单这么简单,例如安装这么多监控摄像头,一年2500亿的市场,养活了多少公司和个人,科技创新、系统集成应用,你的认识太狭隘。
a13937114111 发表于 2013-2-2 10:56
话说回来了,北斗卫星RDSS功能只是附带,能有多大带宽啊。所谓的“公共物联网系统的基础层系统”用这个?噱 ...
科普工作任重道远

http://lt.cjdby.net/thread-1538124-1-1.html

http://lt.cjdby.net/thread-1536151-1-1.html
a13937114111 发表于 2013-2-2 10:56
话说回来了,北斗卫星RDSS功能只是附带,能有多大带宽啊。所谓的“公共物联网系统的基础层系统”用这个?噱 ...
北斗卫星RDSS对于绝大多数用户来说,并不是每时每刻都必须的,也许你一年只需要使用一次,但这一次可能就能救你一条命!不能小瞧RDSS。
    RDSS最大的用途还是在车用、船用、飞行器用,尤其是船用、飞行器上,根本无法使用移动通信的定位与通信功能,RDSS是最佳选择了。
a13937114111 发表于 2013-2-2 10:52
不就是政府买单么。

除去政府买单,还能有多大的市场呢。
你知道这点市场有多大吗?知道高精度授时多少设备需要吗?与之相比,消费级的应用真心不算什么
xuhan805002463 发表于 2013-2-2 14:03
你知道这点市场有多大吗?知道高精度授时多少设备需要吗?与之相比,消费级的应用真心不算什么
说实话,还没见过敢吧GPS摒弃了,单独用北斗的。

政府买单的市场,只要面子上过得去就行了,把GPS,北斗,都装上,只要实现功能了,谁管你后台是哪个起作用呢。
matrix2388 发表于 2013-2-2 11:12
科普工作任重道远

http://lt.cjdby.net/thread-1538124-1-1.html
这种噱头大于实际的玩意还是您留着慢慢看吧。把里面的北斗换成GPS基本也都能读通。估计写方案的人把当年GPS方面的文案拿来替换一下,加几句关于北斗的抬头就又拿出来糊弄政府采购了。

现在这个年代,能把政府手里的钱弄到手都是本事。



a13937114111 发表于 2013-2-2 19:41
说实话,还没见过敢吧GPS摒弃了,单独用北斗的。

政府买单的市场,只要面子上过得去就行了,把GPS,北斗 ...
华为卖到国外的基站带有北斗授时(现在是假设),你还是不知道这东西用处有多大,仅仅授时这一项用到的工业设备太多了
华为卖到国外的基站带有北斗授时(现在是假设),你还是不知道这东西用处有多大,仅仅授时这一项用到的工 ...
你跟他说再多也没用,愤青一个。
“政府买单的市场,只要面子上过得去就行了,把GPS,北斗,都装上,只要实现功能了,谁管你后台是哪个起作用呢。”

懂个球啊,当年广东联通CDMA一大片掉站,就是GPS的问题。。。。

国内通信网络的的同步网授时以后肯定全面要用北斗
matrix2388 发表于 2013-2-2 10:50
RDSS功能,卫星无线电测定业务,在交通、电力、能源、公安、金融等138个行业领域,有巨大的市场使用价值, ...
IGSO 装不装还两说呢
matrix2388 发表于 2013-2-2 11:12
科普工作任重道远

http://lt.cjdby.net/thread-1538124-1-1.html
RD的容量的确是个问题
谁也不敢说提高5~10倍吧
可用于更高动态用户的时间同步。研究分析与初步实践证明,RNSS与RDSS集成可成为未来卫星导航的最佳选择,以满足日益增长的导航定位,通信,授时之需要。
a13937114111 发表于 2013-2-2 19:45
这种噱头大于实际的玩意还是您留着慢慢看吧。把里面的北斗换成GPS基本也都能读通。估计写方案的人把当年G ...
北斗授时的确可以堪用,效果现在已经比较明显了。不过要说RD贡献多少倒也未必
a13937114111 发表于 2013-2-2 19:45
这种噱头大于实际的玩意还是您留着慢慢看吧。把里面的北斗换成GPS基本也都能读通。估计写方案的人把当年G ...
你纯属无赖逻辑 不值一驳
matrix2388 发表于 2013-2-2 11:10
兄弟行业市场可不是政府买单这么简单,例如安装这么多监控摄像头,一年2500亿的市场,养活了多少公司和个 ...
这种人脑子里面只有能玩游戏和做家务能直接接触到的才算民用的
这种双导航定位系统的集成与RNSS加通信系统的组合式集成相比,有如下优点。
(1)在导航系统内完成导航与通信 ...
RDSS定位是由地面站计算定位坐标再发给客户端。因此RDSS和RNSS集成系统中地面站通过RDSS方式计算客户端位置且不发给客户端,而客户端通过RNSS定位,这样双方都知道客户端位置且在客户端与卫星、地面站的通信中不包含位置信息,也就实现了不包含位置信息的位置报告。
而单纯的RNSS系统客户端要报告位置必须在通信中包含位置信息。

acrux527 发表于 2013-2-3 14:12
RDSS定位是由地面站计算定位坐标再发给客户端。因此RDSS和RNSS集成系统中地面站通过RDSS方式计算客户端位 ...


你只要发射信号,就会被截获,不用报告自己的位置信息,对方的电子侦查就能定位,只是没那么准而已
acrux527 发表于 2013-2-3 14:12
RDSS定位是由地面站计算定位坐标再发给客户端。因此RDSS和RNSS集成系统中地面站通过RDSS方式计算客户端位 ...


你只要发射信号,就会被截获,不用报告自己的位置信息,对方的电子侦查就能定位,只是没那么准而已


与卫星双向通信,首先得有信号发射模块,耗电大就不说了,终端怎么小型化?光是那个卫星天线都大得够呛。

与卫星双向通信,首先得有信号发射模块,耗电大就不说了,终端怎么小型化?光是那个卫星天线都大得够呛。
与卫星双向通信,首先得有信号发射模块,耗电大就不说了,终端怎么小型化?光是那个卫星天线都大得够呛。
需要用北斗发短报文的人不会赤手空拳。

还是具海事卫星c站的例子,主机普通座机电话大小, 加 蘑菇头天线  加电瓶,  一个双肩包足以。

很多人在诟病北斗短信无用,却不知此时此刻在国内就有成千上万的用户在使用 海事卫星c站 发短信 发电传。


butcher 发表于 2013-2-3 15:43
你只要发射信号,就会被截获,不用报告自己的位置信息,对方的电子侦查就能定位,只是没那么准而已


注意关键词位置报告 。有时不光你自己需要知道自己的位置,上级或友军也要知道,因此需要向上级或友军发送自己的位置信息。GPS报告位置也必须发射信号(当然,还要采用其它通信方式,GPS本身没这功能),且信号中包含了位置信息。北斗进行位置报告虽然要发射信号,但不需包含位置信息,且不需要其他通信方式。
butcher 发表于 2013-2-3 15:43
你只要发射信号,就会被截获,不用报告自己的位置信息,对方的电子侦查就能定位,只是没那么准而已


注意关键词位置报告 。有时不光你自己需要知道自己的位置,上级或友军也要知道,因此需要向上级或友军发送自己的位置信息。GPS报告位置也必须发射信号(当然,还要采用其它通信方式,GPS本身没这功能),且信号中包含了位置信息。北斗进行位置报告虽然要发射信号,但不需包含位置信息,且不需要其他通信方式。
acrux527 发表于 2013-2-5 08:30
注意关键词位置报告 。有时不光你自己需要知道自己的位置,上级或友军也要知道,因此需要向上级或友军发 ...
一样的,总站被打掉,不就全完了
注意关键词位置报告 。有时不光你自己需要知道自己的位置,上级或友军也要知道,因此需要向上级或友军发 ...
发送信号确实不含位置信息,但是总部给你回复时,必须含位置信息。
当然,卫星是通过广播方式发送,敌方未必能解密。

当不需要总部知道自己位置时,GPS可以完全无线电静默方式工作。北斗一代却不行,得用二代。二代应该也兼容被动方式定位,这个肯定优于GPS

xuhan805002463 发表于 2013-2-2 19:46
华为卖到国外的基站带有北斗授时(现在是假设),你还是不知道这东西用处有多大,仅仅授时这一项用到的工 ...
我估计他把授时仅仅认为是对表呢。