北斗卫星系统和其他卫星系统相比_ 我国北斗导航将于明年建成,北斗有何先进之处?一起来了解一下吧

21世纪初,我国开始发展自己的导航卫星阵列,即众所周知的北斗导航,中国北斗卫星的历史是在有了“北斗”之后就产生了“北斗二系卫星”,北斗二系卫星系统是以第一阶段的北斗系统为基础的。 该计划最初由我国军队开始,后来可以建立中国卫星导航项目中心,该设施于2006年7月成立,主要负责北斗卫星的研究、建设和管理。

两颗北斗导航卫星乘长征-3B火箭从西昌卫星发射中心发射

北斗二系卫星将于2005年正式启动,2006年10月正式推出,北斗二系卫星系统由35颗卫星组成,其中包括5颗地球静止轨道GEO卫星和30颗中地球轨道MEO卫星,它们可以独占世界。

我国还参加了联合国支援的全球导航卫星系统国际委员会ICG,2007年在印度班加罗尔参加了导航卫星委员会的供应商论坛。 论坛成员包括中国北斗、欧盟伽利略和EGNOS导航、印度IRNSS、Gagan、日本QZSS、MSA、俄罗斯GLONASS和美国GPS、WAAS。

世界几个主要的导航卫星阵列

其实北斗卫星规划的概念来源于1989年两颗卫星的实验,当时由DFH-2、DFH-2A两颗通信卫星进行了一系列的阵列测试、通信测试。 测试结果表明,TwinSat系统的精度可与美国的GPS相匹敌。 1993年,北斗项目正式启动。 2000年,第一批北斗导航卫星进行了试验发射。 最后一代北斗系统由四颗地球同步卫星、两颗运行中的卫星和两颗备用卫星组成。

根据中国国家航天局和中国卫星导航局的文件,中国北斗全球导航系统的发展,第一阶段是从2000年到2003年成立的北斗导航卫星演示系统,实验用的北斗导航系统由4颗卫星组成。 第二阶段是到2012年为止复盖中国和周边地区的地区北斗导航卫星系统。 到2014年,该系统将为亚太地区提供高精度定位和导航服务。 第三阶段北斗导航卫星系统将于2020年全面建成,提供全球服务。

全球定位系统、伽利略、全球轨道导航卫星系统、北斗L1中的频谱

中国北斗导航系统的前两个阶段已经完成,发展很快。 在第一代地区演示系统、北斗导航卫星发展的第一阶段,由4颗卫星组成,是一个实验性地区演示系统,其垄断范围和应用范围有限。 北斗1号与使用中的地球轨道的GPS、GLONASS、伽利略系统不同,在地球同步轨道GEO上配置了卫星。 这意味着该系统不需要大量的卫星。

第二阶段北斗卫星区域导航系统IGSO/MEO与地球同步轨道卫星航天器参考系统和传感器位置

北斗区域演示系统基于DFH-3通信卫星总线研制。 尺寸为2.2米x1.72米x2.0米,太阳能电池模块长18.1米,宇宙飞船的发射质量为2200公斤,其中包括1100公斤的主发动机推进剂。 2000年至2007年,北斗卫星导航系统发射了北斗-1A星、北斗-1B星、北斗-1C星、北斗-1D星、北斗-1E星5颗卫星。

我国独立建造的北斗卫星有哪些特点?

开放

1、北斗系统为用户提供免费、高质量的开放服务,鼓励全球使用。

2、中国北斗卫星导航问题与其他国家进行了广泛彻底的交流,促进了全球导航卫星系统技术和工业发展,得到了世界国家的认可。

3 .北斗系统进一步寻求兼容方案,实现与其他全球导航卫星系统的互操作性和互操作性。

从西昌起飞的长征3C火箭高56.3米,重368吨,在其核心级和两个液体燃料推进器的动力下发射了北斗卫星

独立性

1 .北斗研究和发射包括后期维护在内,完全在中国国内独立开发和运营。

2 .北斗可以独立为全球用户服务,特别是在亚太地区提供更高质量的服务。

渐进性

1 .北斗系统的建立遵循技术经济演化的渐进模型。

2 .北斗为用户提供长期连续服务,改善系统性能,确保整个生命周期平稳过渡。

北斗卫星配置完成图,全球范围复盖

目前正在建设的北斗卫星、北斗卫星导航系统的最后阶段

第三阶段开发的新系统与第二阶段的卫星数相同,但由轨道服务卫星配置不同的35颗卫星构成。 其中包括5颗地球静止轨道GEO卫星、3颗IGSO倾斜地球同步轨道卫星和27颗MEO中地球轨道卫星,它们提供全球垄断服务。

第三阶段的北斗系统使得地面通信站能够以与GPS、GLONASS导航所采用的信号接收方法类似的方式,通过测量其自身与所观测到的三个以上的卫星之间的距离来计算目标位置。 北斗卫星开放服务的定位精度为10米,定时精度为20ns,速度精度为0.2米/秒。 此外,北斗支持更可靠的PVT信息、通信服务和完整性信息,为所有用户提供更好的定位服务体验。

任何卫星都有支持那项服务的科学负荷。 接下来我们来看看北斗导航系统的科学负荷。 北斗卫星主要有两个导航科学负荷:无线测量卫星服务RDSS和无线导航卫星服务RNSS。

北斗卫星地面通信站与轨道卫星试验跟踪站分布状况

无线电测量卫星服务RDSS

RDSS的科学负载由高输出s波段响应器、l波段低噪声放大器、频率发生器、大型L/S波段天线、c波段天线构成。 在RDSS中,用户的位置是利用地面站由GEO卫星交换的信号的往返时间来计算位置的。 RDSS还包括其他功能,如短消息通信和与其他北斗系统的向后兼容性。 大容量信息通信扩大垄断范围,同时增加服务人数。

无线导航卫星服务RNSS

RNSS有效载荷包括原子钟、l波段发射机、信号处理器、发射机阵列、l波段上行链路接收机、确定轨道的激光角立方体反射器以及多边单元。 RNSS与全球定位系统的GPS和伽利略非常相似,旨在实现类似的性能。

Meinberg IMS平台的中央时钟模块。 多个全球导航卫星系统接收器具有类似模块,其可使用外部天线来接收和解码GPS、伽利略、GLONASS和北斗卫星信号

回到地球通信局,卫星导航项目中心自2011年3月以来,在中国及其周边地区建立了14个卫星通信局。 其中有13个卫星通信网站位于中国国内,5个位于海外。 国内卫星通信网站位于武汉、成都、哈尔滨、香港、西安、西安、上海、西藏等地。 五个海外通讯局分别是新加坡、澳大利亚、阿拉伯联合酋长国、荷兰和南非。 所有的通信网站都配备了中国unicore公司生产的UA 240北斗双频双系统接收机和UA 240天线。 由于这是一种新研制的接收机,接收机的重要参数是未知的。

长征3B火箭于2018年1月11日发射,预定运营两颗一箭二星、北斗卫星

北斗卫星是怎么为我们导航的? 首先,卫星对每个站预处理定位数据,去除异常点,标记周期滑块。 然后,通过轨道积分生成初始轨道。 根据初始轨道和预处理观测,进行参数的最小二乘调整。 根据反馈差异进行数据编辑,检测可能存在问题的观测结果。 最后三个步骤必须重复执行以获得准确和动态的位置。 然后,通信局需要进行模糊度的修正,确定位置。 每次调整时,包括卫星轨道、车站坐标、车站和卫星时钟在内的确定值被记录下来,留下高速缓存。

第三阶段北斗卫星的展开与折叠图

北斗导航卫星系统

精密轨道POD和精密时钟方向PCD是全球卫星导航系统的基本功能,北斗系统也不例外。 准确性和延迟时间决定了系统服务的容量。 因此,北斗的POD和PCD也是全球导航卫星系统科学家的话题。 北斗POD通常需要利用独特的相位和距离观测来获得稳定的服务。 因为有特别的阵列和对应的地域追踪网络。 除了接收机和卫星的相位中心校正未知之外,详细的动态观测模型与GPS系统基本相同。

中国北斗梦,世界北斗愿望,第三阶段北斗卫星融合了新的无线导航卫星服务,未来互换性更强

跟踪网络在POD中起着非常重要的作用。 因此,北斗卫星导航系统从站点密度和分布的角度致力于跟踪网络的优化。 换句话说,在GPS和GLONASS系统中POD系统使用的跟踪网络存在大约100个全局通信站,其中,观测更加密集,更加精确。

在北斗地区系统中,其卫星阵列主要由地球同步轨道和地球同步轨道卫星组成,它们的移动被限制在专用地区。 因此,这些卫星只能在某个地区的站点跟踪,每个站点对不同的卫星发挥作用。

北斗导航卫星系统的艺术加工图

北斗导航的未来

北斗导航将于2020年前完成,可提供全球服务。 无论是商业模式还是民间模式,从我国北斗导航卫星的系统集成度、响应速度、卫星的兼容性和稳定性来看,北斗未来一定能够满足所有模式的需求。

希望未来早日利用北斗导航系统,这是我国实现的另一个梦想。

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