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      北斗衛星導航系統的民用歷程

      行業資訊

      2019年12月18日

      上世紀70年代,中國就希望建立自己的衛星導航系統,直到2000年,第一顆北斗導航衛星才成功發射。如今,北斗導航已經建立了32顆星的系統。自2018年年底已經正式開啟了全球服務。

      北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星。地球靜止軌道衛星分別位于東經58.75度、80度、110.5度、140度和160度。非靜止軌道衛星由27顆中圓軌道衛星和3顆傾斜同步軌道衛星組成。

      整個系統可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力,已經初步具備區域導航、定位和授時能力,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。

      與GPS一樣,北斗導航系統也分為軍碼和民碼,民碼開放給了民間使用。而在應用方面,北斗導航系統主要用于軍用市場、行業應用和大眾應用三個應用領域。

      在軍用市場,北斗導航系統主要被用于飛機、艦艇、車輛等導航定位,精確制導、部隊定位和調度、軍用通信網絡的精確授時。北斗導航的軍事用途的重要性不言而喻,這里我們主要討論北斗導航系統在民用市場是如何發展的。

      中國在衛星導航系統上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年前后,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。

      首先,2000年時,北斗一號建立的是雙星系統。由于軌道低了覆蓋面就小,兩顆中軌道衛星多數時間會在中國上空以外的地方飛行,中國大陸的信號接受時間就會很短,所以北斗一代的雙星方案只能選擇高軌道,而且還得是靜止的方案,這樣才能讓其停在中國大陸的上空。由于這兩顆星的軌道很高,導致了地面被測物體與衛星的相對速度很低,于是多普勒效應就不明顯,其定位精度遠不如GPS。所以,北斗一代在民用上并沒有取得太多成就。

      時間到了2012年,北斗二號系統已經具有16顆衛星,可以覆蓋亞太地區。于是在2012年年底中國就宣布試運行北斗導航系統,面向亞太地區提供無源定位、導航、授時服務,開啟民用道路。

      到了2018年,中國加速了北斗導航系統的組網速度,在這一年發送了十顆衛星,并在當年年底正式完成了35顆星組網,建成北斗三號系統正式宣布進行提供全球服務。相比于之前規劃的2020年,時間上提前2年。

      進入2019年,北斗衛星導航系統的組網速度進一步加快,從今年4月份開始,我國又陸續將十顆北斗衛星成功發射升空。昨天,也就是12月16日,我國以“一箭雙星”方式成功發射第52、53顆北斗導航衛星。至此,北斗導航系統的中圓地球軌道衛星全部發射完畢,這標志著北斗三號全球系統核心星座部署完成。




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