全球衛星定位系統簡介(二)——北斗衛星導航系統(中國)

全球衛星定位系統簡介(二)——北斗衛星導航系統(中國)

(圖片來自www.beidou.gov.cn)

北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是我國著眼於國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是繼美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)、歐洲伽利略衛星導航系統(Galileo satellite navigation system)之後第四個成熟的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。

一、基本組成

北斗系統由空間段、地面段和用戶段三部分構成。

1)空間段。北斗系統空間段由若干地球靜止軌道衛星(5顆)、傾斜地球同步軌道衛星(3顆)和中圓地球軌道衛星(27顆)三種軌道衛星組成混合導航星座。5顆靜止軌道衛星定點位置為東經58.75°、80°、110.5°、140°、160°,中圓地球軌道衛星運行在3個軌道面上,軌道面之間為相隔120°均勻分佈。

2)地面段。北斗系統地面段包括主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站。

3)用戶段。北斗系統用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的芯片、模塊、天線等基礎產品,以及終端產品、應用系統與應用服務等。

二、建設原則

北斗衛星導航系統的建設與發展,以應用推廣和產業發展為根本目標,不僅要建成系統,更要用好系統,強調質量、安全、應用、效益,遵循以下建設原則:

1)自主。堅持自主建設、發展和運行北斗系統,具備向全球用戶獨立提供衛星導航服務的能力。

2)開放。免費提供公開的衛星導航服務,鼓勵開展全方位、多層次、高水平的國際合作與交流。

3)兼容。提倡與其他衛星導航系統開展兼容與互操作,鼓勵國際合作與交流,致力於為用戶提供更好的服務。

4)漸進。分步驟推進北斗系統建設發展,持續提升北斗系統服務性能,不斷推動衛星導航產業全面、協調和可持續發展。

三、發展歷程與計劃

20世紀後期,中國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,逐步形成了三步走發展戰略:

2000年年底,建成北斗一號系統,向中國提供服務;

2012年年底,建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;

計劃在2020年前後,建成北斗全球系統,向全球提供服務。2035年前還將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。

2018年11月19日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),以“一箭雙星”方式成功發射第四十二、四十三顆北斗導航衛星,這兩顆衛星屬於中圓地球軌道衛星,是我國北斗三號系統第十八、十九顆組網衛星,北斗三號基本系統完成建設,開始提供全球服務。這標誌著北斗系統服務範圍由區域擴展為全球,北斗系統正式邁入全球時代。

四、特色與功能

北斗系統具有以下特點:

1)北斗系統空間段採用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能特點更為明顯。

2)北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。

3)北斗系統創新融合了導航與通信能力,具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。

隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用於交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,並將服務於全球經濟和社會發展。 (責任編輯趙豔玲,榮譽主編李志民)

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