高欣悦北斗卫星定位系统.pptx

北斗卫星定位系统高欣悦一.四种导航系统总览二.北斗导航系统三.四元数推导及计算四.参考文献

总览卫星导航系统国家测速精度定位精度卫星数目GPS美国0.1m/s15m以内24GLONASS俄罗斯0.15m/s10m左右24GALILEO欧盟0.2m/s1m左右30北斗中国0.2m/s20m左右35

北斗系统基本信息北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。

卫星组成

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。可以达到一次传送达120个汉字的信息。在远洋航行中有重要的应用价值。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：540000户/小时。

系统构成北斗卫星导航系统由空间段、地面段、用户段组成。北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°、160°，中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间为相隔120°均匀分布。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。

名词解释卫星分类地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星。当同步轨道卫星轨道面的倾角为零度，即卫星在地球赤道上空运行时，由于运行方向与地球自转方向相同，运行周期又与地球同步，因此，人们从地球上仰望卫星，仿佛悬挂在太空静止不动，所以，把零倾角的同步轨道称作静止轨道，在静止轨道上运行的卫星称作静止卫星。

名词解释地球同步卫星分为同步轨道静止卫星、倾斜轨道同步卫星和极地轨道同步卫星？静止轨道卫星倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道，因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空，相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为3.6万千米。中地球轨道卫星中轨道卫星轨道高度在5000～15000km的卫星群（星座）构成的移动通信系统倾斜同步轨道卫星

数据信息面向用户：亚太大部分地区（泰国为首个客户）技术特点：具有双向报文通信功能，但有用户容量限制。（技术瓶颈）

北斗一号“北斗一号”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发射现场一种全天候、区域性的卫星定位系统。系统由两颗地球静止卫星（80°E和140°E）、一颗在轨备份卫星（110.50°E）、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。其工作频率为2491.75MHz，系统能容纳的用户数为每小时540000户。具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途，可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。

北斗二号系统需要发射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。

BD-1导航定位使用频段是：??1610---1626．5MHz（L频段，上行链路）

2483．5---2500MHz（S频段，下行链路）COMPASS-频带：????1164---1215MHz（下行）

??????????1260---1300MHz（下行）

??????????1300---1350MHz（上行）

北斗与GPS1、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°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步颗卫卫星且两颗卫星间的赤道角距约60°。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°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。3、定位精度