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北斗系統定位的基本原理

時間:2013-07-02 09:26來源:清遠慧時通 作者:清遠慧時通 點擊:
雙星定位導航系統為我國九五列項,其工程代號取名為北斗一號,該系統為我國自己獨立研制開發的衛星導航定位通信系統。美國的GEOSTAR 公司在1983年提出一種衛星導航系統,采用分布
雙星定位導航系統為我國“九五”列項,其工程代號取名為“北斗一號”,該系統為我國自己獨立研制開發的衛星導航定位通信系統。美國的GEOSTAR 公司在1983年提出一種衛星導航系統,采用分布在赤道上空D間距為30度~60度的兩顆地球同步衛星進行定位和導航,美國聯邦通 信委員會(FCC)稱這種技術為衛星無線電測定業務(RDSS)。

  我國在1983年,有關衛星專家亦提出了利用兩顆相對于地球靜止衛星來 實現定位導航的設想,該設想與GEOSTAR系統相類似,稱為雙星定位導航系統。

  雙星定位導航系統是一種全天候、高精度、區域性的衛星導航定位系統,可實現快速導航定位、雙向簡短報文通信和定時授時3大功 能,其中后兩項功能是全球定位系統(GPS)所不能提供的,且其定位精度在我國地區與GPS定位精度相當。整個系統由兩顆地球同步衛星(分別定點于東經80度和東經140度36000公里赤道上空)、中 心控制系統、標校系統和用戶機4大部分組成,各部分間由出站鏈路(即地面中心至衛星至用戶鏈路)和入站鏈路(即用戶機至衛星中心站鏈路)相連接。中心站以特定的頻率發射H地球同步衛星分別向各自天線波束覆 蓋區域內的所有用戶廣播。當用戶需要進行定位/通信服務時,相對于接收信號(出站信號)某一幀,提出申請服務項目并發送入站信號,經兩顆衛星轉發到地面中心,地面中心接到此信號后,解調出用戶發送的信息,測量出用戶至兩顆衛星的距離,對定位申請計算用戶的地理坐標,由于H顆衛星的位置是已知的,分別為兩球的球心,另一球面是基本參數已確定 的地球參考橢球面3球交會點為測量的用戶位置。

  用戶的位置信息放在出站信號的某幀的數據段內,經衛星1或衛星2轉發給申請用戶,對通信申請,將通信內容以同樣的方式發給收信用戶。地面 中心站將在每一超幀周期內的第一幀的數據段發送標準時間(天、時、分 信號與時間修正數據)和衛星的位置信息,用戶接收此信號與本地時鐘進 行比對,并計算出用戶本地時種與標準時間信號之差值,然后調整本地時鐘與標準時間對齊(單向授時);或將對比結果通過入站鏈路經衛星轉發回地面中心,由地面精確計算出本地時鐘和標準時間的差值,再通過出站信號經衛星1或衛星2轉發給用戶,用戶按此時間調整本地時鐘與標準時間信號對齊(雙向授時雙星定位導航系統的建立可為我國陸地、海洋、空中和空間的各類軍事和民用提供多種業務保障。如陸上的大地測量、地震預報、各種車 輛的運輸調度、森林防火、地質勘探和國土的開發、航海/航空的安全航 行和交通管制、空間飛行器的定位和測控,以及授時、移動通信、搜索救援等。 (責任編輯:hstgps)
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