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北斗卫星导航 2014年8月 袁知斌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 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。 时间节点 2004 2012 2020 实现目标 区域有源定位 区域无源定位 全球无源定位 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(1σ)，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 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---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 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、