中国05年正式发射可覆盖全球的“北斗二代”卫星导航系统

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/18 12:00:30
03年6月1日,我国自主研发的北斗系统正式开通,这标志着我国已经拥有了完全自主的卫星导航系统,北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段。“北斗一代”卫星定位系统工作原理“北斗一代”卫星定位系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70-140°,北纬5°-55°。

北斗三星只能提供三个联立方程,可以解出三个未知数,所以用于三维定位是可以的。但是因为卫星信号穿越电离层时速度不是恒定的,所以会产生时间误差。这样就产生了第四个未知数,方程组是无解的。如果将时间误差设定为恒定值,误差就会增大。据报道GPS只用三星定位,误差是50米以上(军码),所以必须要引入第四星,作为修正时间误差之用。按科学原理,静止轨道卫星两星经度差不能低于30度(目前的北斗一代的三星是E140,E110.5,E80),否则会造成接收机无法区分频率差,4星需要占用90度的赤道,这样可能造成无法在国内测控整个系统。

“北斗一代”发射的第三颗星,上面安装了激光反射镜,用于精确定位,这就是二代系统的基准星,也为中国二代北斗铺好的基础。所以一代的那颗备用星肯定是在二代系统里的;前两颗禁止星到时已经超年限了,大概需要发射新星替代。其实4静止星的主要作用是给东亚地区民航飞机进场出场提供精密导航服务,对于系统整体功能影响不大,我估计未来UAV也可以用到。

事实上,二代北斗导航的计划是4静止星+12中轨星(20000KM)+9高轨道星(36000KM)。原计划06年开始组网,但根据中国科学技术的快速发展,和现在的形势追求,在今年下半年将开始发射“北斗二代”系统的第一颗星。根据我国在国际电联申请的频率,和GPS一样也在L波段,应该已经考虑到接收机能收GPS信号的问题。至于伽利略,从目前双方合作的程度看,应该也可以兼容的。

覆盖区域,根据目前得到的消息,首先是发射9高轨道星,然后发射12中轨星;前者发射3-4星就可以首先覆盖东亚地区,满9颗后可以实现全球覆盖;后者可以进一步提高全球范围的导航精度和抗干扰能力。


●二代(COMPASS-)系统介绍

COMPASS-系统是继北斗一代系统后的中国新一代卫星导航系统,目前正处于研制阶段,预计2005年将开始发射卫星。

该系统由4颗静止卫星和两个移动卫星网络构成,具体参数是:

●工作区域:全球

●卫星网络:
中轨卫星网络,由9颗星组成,轨道高度是22000KM;
高轨卫星网络,由12颗星组成,轨道高度是36000KM;
静止卫星网络,由4颗星组成,其中轨位分别是:58.75E;80E;110.5E;140E。

●频带:
1164---1215MHz(下行)
1260---1300MHz(下行)
1300---1350MHz(上行)

●目前在国际电联的公布资料是:
COMPASS-H/M
58.75E
80E
110.5
140E

中国多年来的南北极地科学考察也是为建立卫星导航系统等确立大地测量基准点。采用4静止(利用已经发射的北斗)+9高轨+12中轨的设计,导航原理和GPS相同,导航精度相当于美国GPS增强型的水平,同时能满足民航飞机进场的导引要求。参加欧洲的系统我估计是获得一些技术经验,因为二代的构成和伽利略类似。

最后发射的那颗北斗一代备用星上面安装了激光反射镜,用于精确定位,这就是二代系统的基准星。卫星导航系统是大国间博擂的支柱科技,不能寄希望于别人,应该竖起属于自己的支柱大梁。03年6月1日,我国自主研发的北斗系统正式开通,这标志着我国已经拥有了完全自主的卫星导航系统,北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段。“北斗一代”卫星定位系统工作原理“北斗一代”卫星定位系统由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70-140°,北纬5°-55°。

北斗三星只能提供三个联立方程,可以解出三个未知数,所以用于三维定位是可以的。但是因为卫星信号穿越电离层时速度不是恒定的,所以会产生时间误差。这样就产生了第四个未知数,方程组是无解的。如果将时间误差设定为恒定值,误差就会增大。据报道GPS只用三星定位,误差是50米以上(军码),所以必须要引入第四星,作为修正时间误差之用。按科学原理,静止轨道卫星两星经度差不能低于30度(目前的北斗一代的三星是E140,E110.5,E80),否则会造成接收机无法区分频率差,4星需要占用90度的赤道,这样可能造成无法在国内测控整个系统。

“北斗一代”发射的第三颗星,上面安装了激光反射镜,用于精确定位,这就是二代系统的基准星,也为中国二代北斗铺好的基础。所以一代的那颗备用星肯定是在二代系统里的;前两颗禁止星到时已经超年限了,大概需要发射新星替代。其实4静止星的主要作用是给东亚地区民航飞机进场出场提供精密导航服务,对于系统整体功能影响不大,我估计未来UAV也可以用到。

事实上,二代北斗导航的计划是4静止星+12中轨星(20000KM)+9高轨道星(36000KM)。原计划06年开始组网,但根据中国科学技术的快速发展,和现在的形势追求,在今年下半年将开始发射“北斗二代”系统的第一颗星。根据我国在国际电联申请的频率,和GPS一样也在L波段,应该已经考虑到接收机能收GPS信号的问题。至于伽利略,从目前双方合作的程度看,应该也可以兼容的。

覆盖区域,根据目前得到的消息,首先是发射9高轨道星,然后发射12中轨星;前者发射3-4星就可以首先覆盖东亚地区,满9颗后可以实现全球覆盖;后者可以进一步提高全球范围的导航精度和抗干扰能力。


●二代(COMPASS-)系统介绍

COMPASS-系统是继北斗一代系统后的中国新一代卫星导航系统,目前正处于研制阶段,预计2005年将开始发射卫星。

该系统由4颗静止卫星和两个移动卫星网络构成,具体参数是:

●工作区域:全球

●卫星网络:
中轨卫星网络,由9颗星组成,轨道高度是22000KM;
高轨卫星网络,由12颗星组成,轨道高度是36000KM;
静止卫星网络,由4颗星组成,其中轨位分别是:58.75E;80E;110.5E;140E。

●频带:
1164---1215MHz(下行)
1260---1300MHz(下行)
1300---1350MHz(上行)

●目前在国际电联的公布资料是:
COMPASS-H/M
58.75E
80E
110.5
140E

中国多年来的南北极地科学考察也是为建立卫星导航系统等确立大地测量基准点。采用4静止(利用已经发射的北斗)+9高轨+12中轨的设计,导航原理和GPS相同,导航精度相当于美国GPS增强型的水平,同时能满足民航飞机进场的导引要求。参加欧洲的系统我估计是获得一些技术经验,因为二代的构成和伽利略类似。

最后发射的那颗北斗一代备用星上面安装了激光反射镜,用于精确定位,这就是二代系统的基准星。卫星导航系统是大国间博擂的支柱科技,不能寄希望于别人,应该竖起属于自己的支柱大梁。
想全球组网怎么也得15颗卫星。
[em17][em17][em17][em17][em17]好事呀
应该可以军用吧,和美国人的GPS比,精度如何?
速度应该没这么快吧!
里面好几段很眼熟,好像是偶写的,HOHO。
<P>●二代(COMPASS-)系统介绍

COMPASS-系统是继北斗一代系统后的中国新一代卫星导航系统,目前正处于研制阶段,预计2005年将开始发射卫星。

该系统由4颗静止卫星和两个移动卫星网络构成,具体参数是:

●工作区域:全球

●卫星网络:
中轨卫星网络,由9颗星组成,轨道高度是22000KM;
高轨卫星网络,由12颗星组成,轨道高度是36000KM;
静止卫星网络,由4颗星组成,其中轨位分别是:58.75E;80E;110.5E;140E。
</P><P>有个疑问:地球同步轨道(即静止轨道)的高度就是36000KM,你所谓的静止星和高轨星都是36000KM,那还有什么区别?</P>
<B>以下是引用<I>天生我才必有用</I>在2005-3-16 10:56:00的发言:</B>

<P>地球同步轨道(即静止轨道)的高度就是36000KM,你所谓的静止星和高轨星都是36000KM,那还有什么区别?</P>

<P>地球同步轨道上,卫星公转角速度和地球自转角速度相当,但是如果卫星轨道平面不和赤道平面重合,那就是每天相同时间在相同地点上空经过,而不是静止;只有在两个平面重合的时候,地球同步轨道才是静止轨道,所以,静止轨道其实就是特殊的,倾角是0的地球同步轨道。</P>
补充一下,轨道高度36000公里的卫星轨迹除了平常人知的静止轨道以外还有一种8字型轨道。日本的区域导航卫星就计划使用这种轨道。所谓8字,即卫星轨迹在地图上的投影为以赤道为轴,向两极伸展的对称蝶状图形。这种8字是非静止轨道卫星所特有的。所以前面的介绍没有任何错误,只是没有详细介绍背景知识罢了。
补充一下,轨道高度36000公里的卫星轨迹除了平常人知的静止轨道以外还有一种8字型轨道。日本的区域导航卫星就计划使用这种轨道。所谓8字,即卫星轨迹在地图上的投影为以赤道为轴,向两极伸展的对称蝶状图形。这种8字是非静止轨道卫星所特有的。所以前面的介绍没有任何错误,只是没有详细介绍背景知识罢了。
<P>上文里关于为何要第4颗星的解释是不准确的。</P>
<P>计划2010年才部署完成吧?</P>
<P>哈哈</P><P>YY </P><P>吧</P>
某些人只认识yy仨字儿!
不知道真假,旁观一下
<B>以下是引用<I>shh</I>在2005-3-16 17:24:00的发言:</B>

<P>上文里关于为何要第4颗星的解释是不准确的。</P>


解释一下?偶看到的介绍里都说第四星是用于授时的,以减低误差的。
<B>以下是引用<I>大秦猛士</I>在2005-3-20 19:16:00的发言:</B>
&gt;

解释一下?偶看到的介绍里都说第四星是用于授时的,以减低误差的。

<P>
<P>大秦猛士兄,介绍里这么说,笼统的说也对,但是比较含糊。确实,GPS是4星定位而非3星定位就是因为初了位置的3坐标外,还有一个时钟上的误差,4个方程联立,解出3个位置坐标,还有一个钟差,也就是完成了授时工作。</P>
<P>GPS是测伪距,也就是说由于GPS接受器时钟和GPS系统时钟之间存在着一个钟差(接受器往往只有廉价的石英钟),因此根据信号传播时间所测得的卫星和接受器之间的距离并不是真正的距离,这个称为伪距。那样除了位置的3个坐标x,y,z以外,还是一个钟差delta_t。这样3星只能给出3个方程,而未知数有4个。因此必须有第4颗星,4个方程联立解出4个未知数,这样才能得到准确的位置。只有3个,不是简单的误差问题,而是差老了。钟差1秒,差别可以有数十上百公里。所以GPS3星是不能工作的。</P>
<P>原文里认为这个时间误差是来自于电离层引起的不确定时间延迟,所以要第四颗星,这是不对的。第一,电离层延迟在各个方向上是不一样的,所以,即使引入额外的星也是没有用的。第二,电离层延迟误差消除的几个方法,一个是双频测量,GPS在L波段有两个频率,可以测量并消除延迟误差。对于只在单频上的C/A码而言,则可以利用导航电文里的电离层延迟误差修正数据根据一定的模型尽量减少这个误差。</P>
<P>补充一点,上面所说的都是对于GPS测伪距定位而言的。如果是利用GPS的其他观测量,可能会有不同。</P>
<P>多谢SHH。</P>
<P>昨晚翻了一下去年7月的《科学美国人》,里面有说GPS最新改进的文章,发现是我记错了,电离层传输是用L1和L2双频传输的方式解决的。</P>
<P>我对GPS接收机时钟的精度估计太高了,文章介绍说普通的接收机石英钟每天钟漂有1秒。</P>
[em06]
1S算低的了。
<P>应该是真的。至少3年前我参加电信展时,有个解放军测绘学院办的公司在展览通讯网同步用的高精度频率基准(原子钟之类),介绍展品的是个教授,我和他聊过北斗二代全球定位网,他说这个项目是总参挂号的,很快就发星</P>
大秦猛士你是JC老坛的大秦猛士吗?
对,就是我。
[此贴子已经被作者于2005-3-25 12:10:58编辑过]
拭目以待。
........  好難,看大家說了這麼多,,,,,,,,,吸收不了的說...........
<P>歹毒,听说第一颗什么时候上天?</P><P>现在连东方红4都还没发射呢,北斗2会排到哪个月去?</P>
<B>以下是引用<I>shh</I>在2005-3-21 10:44:00的发言:</B>


<P>
<P>大秦猛士兄,介绍里这么说,笼统的说也对,但是比较含糊。确实,GPS是4星定位而非3星定位就是因为初了位置的3坐标外,还有一个时钟上的误差,4个方程联立,解出3个位置坐标,还有一个钟差,也就是完成了授时工作。</P>
<P>GPS是测伪距,也就是说由于GPS接受器时钟和GPS系统时钟之间存在着一个钟差(接受器往往只有廉价的石英钟),因此根据信号传播时间所测得的卫星和接受器之间的距离并不是真正的距离,这个称为伪距。那样除了位置的3个坐标x,y,z以外,还是一个钟差delta_t。这样3星只能给出3个方程,而未知数有4个。因此必须有第4颗星,4个方程联立解出4个未知数,这样才能得到准确的位置。只有3个,不是简单的误差问题,而是差老了。钟差1秒,差别可以有数十上百公里。所以GPS3星是不能工作的。</P>
<P>原文里认为这个时间误差是来自于电离层引起的不确定时间延迟,所以要第四颗星,这是不对的。第一,电离层延迟在各个方向上是不一样的,所以,即使引入额外的星也是没有用的。第二,电离层延迟误差消除的几个方法,一个是双频测量,GPS在L波段有两个频率,可以测量并消除延迟误差。对于只在单频上的C/A码而言,则可以利用导航电文里的电离层延迟误差修正数据根据一定的模型尽量减少这个误差。</P>

<P>说的不错,我去年的工作就做GPS的接受芯片.
<P>大秦猛士我是那个核聚变,当年上海网友聚会的时候我们还见过呢!你现在是在读书吗?</P>
<B>以下是引用<I>ssizz</I>在2005-3-26 16:35:00的发言:</B>

<P>歹毒,听说第一颗什么时候上天?</P>
<P>现在连东方红4都还没发射呢,北斗2会排到哪个月去?</P>

<P>这个没有明确消息啊。不过2003年底航从天东方红卫星公司系统开发部得到的消息是全系统发射时间是7年,还有一种说法是2007年开始投入使用(我估计是具备初始能力)。不过航天上的事情,推迟几年是常有的事情。那就不太好说了。</P>
<B>以下是引用<I>核裂变</I>在2005-3-26 17:20:00的发言:</B>


<P>说的不错,我去年的工作就做GPS的接受芯片.

<P>大秦猛士我是那个核聚变,当年上海网友聚会的时候我们还见过呢!你现在是在读书吗?</P>

<P>我看到你的名字就想到核聚变了,没想到真是你,哈哈。
<P>现在依然在打工,没办法,有了MM以后,就得考虑安定点的生活了。</P>[em06]
<B>以下是引用<I>大秦猛士</I>在2005-3-26 21:11:00的发言:</B>
&gt;
<P>我看到你的名字就想到核聚变了,没想到真是你,哈哈。

<P>现在依然在打工,没办法,有了MM以后,就得考虑安定点的生活了。</P>[em06]

<P>你结婚了,真是可喜可贺.我现在还是单身啊!
<P>你还在上海吗?上海那帮人不知道还聚会吗?我好长好长时间不去了.</P>
<B>以下是引用<I>核裂变</I>在2005-3-26 23:13:00的发言:</B>
]

<P>你结婚了,真是可喜可贺.我现在还是单身啊!

<P>你还在上海吗?上海那帮人不知道还聚会吗?我好长好长时间不去了.</P>

<P>
<P>我最近参与少了,不过其他人碰头还不少,基本两个星期一次,http://www.ursky.com/bbs/list.asp?boardid=94去那里看看,聚会都有通知的。</P>
<P>另外MM不等于LP,切记。</P>
在JC上见过2位啊 呵呵 似乎还有一个小秦猛士?
<B>以下是引用<I>shh</I>在2005-3-27 8:30:00的发言:</B>
在JC上见过2位啊 呵呵 似乎还有一个小秦猛士?

<P>JC上那位是核聚变,到这里降级为裂变,哈哈。
<P>偶到哪里网名都是大秦猛士,但是JC改版时有人抢注,就由大变小了。</P>
<B>以下是引用<I>大秦猛士</I>在2005-3-27 13:12:00的发言:</B>


<P>JC上那位是核聚变,到这里降级为裂变,哈哈。

<P>偶到哪里网名都是大秦猛士,但是JC改版时有人抢注,就由大变小了。</P>


我除了在专业技术论坛外,也都是核聚变.
<P>我在那里是uuuu,好象和2位在JC上还打过照面,不过不多。</P>
只知道一点,该系统的为被动式,GPS为主动式。即是GPS终端只需接收卫星信号,而该系统终端必须先向卫星发射信号后才能接收卫星信号定位~~~~~~~
我同学问我的几个问题,偶来请教达人,如不涉密请尽量回答,拜!:

1,第一代北斗的定位精度多少?包括单点定位和差分?第二代北斗理论上的精度呢?
2,GPS,GLONASS还有伽利略已经占用了L波段的有效频率,尤其是前两个,基本上占用了大部分的有效资源,伽利略计划也是在这两者的夹缝中生存。因此我想问问北斗的波段是否会和其他三个重合?如果存在重合,北斗接收机能否接受其他系统的信号?
3,激光反射镜到底有何作用?
现在才3颗吧
不会吧!
要好多钱呢!