卫星定位与导航技术_中国卫星导航定位教学成果

目录：

• 1、我国自主研制的第一代卫星导航定位系统是什么？
• 2、我国在卫星领域取得哪些成果？
• 3、为什么中国要建立自己的“北斗”卫星导航系统
• 4、北斗卫星五年来取得哪些成就？
• 5、中国“北斗”闪耀星空，国产定位系统取得了怎样的成就？
• 6、中国的北斗定位卫星导航系统在哪些方面可以应用?

我国自主研制的第一代卫星导航定位系统是什么？

2000年12月21日零时20分，我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”，在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”火箭发射升空，并准确进入预定轨道。

20世纪中国航天最后一次发射获得圆满成功。中国航天人以全年五战五捷的优异成绩，向20世纪道别。

这颗新星将与同年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起，构成“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统。

我国在卫星领域取得哪些成果？

如今，中国已独立自主发展了多种应用卫星，并在多领域达到世界先进水平。中国是世界上为数不多的全面掌握高端航天技术并拥有空间系统的国家。以中国空间技术研究院为例，拥有以近5000项发明专利为代表的核心技术，在星船回收、热控、姿轨控、电推进等领域跻身世界前列；

中国初步建成了完整的卫星通信体系。中国制造通信卫星的波束覆盖了全球80%的地区和人口，为大批“一带一路”国家提供了通信保障支持；中国通过系列高分辨率卫星的发射，到2020年将形成全天候、全天时、全球覆盖的陆地、大气、海洋对地观测能力；

中国北斗卫星导航系统是面向全球服务的四大卫星导航系统之一，系统建成后性能与GPS相当，将使中国卫星导航系统达到国际先进水平；中国目前已成功完成了载人航天工程的第一步和第二步计划，计划到2022年前后建成中国自己的空间站；中国探月成就在国际航天界广受好评，嫦娥四号探测器计划今年在月球背面着陆，将是“前无古人”的创举……

为什么中国要建立自己的“北斗”卫星导航系统

2000年10月31日，中国首颗导航定位卫星“北斗-1A”发射成功。那么，你可知道，为什么中国要建立自己的卫星导航系统？　

卫星导航系统能够为地表和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务，是拓展人类活动和促进社会发展的重要基础设施。全球卫星导航已成为名副其实的跨学科、跨行业、广用途、高效益的综合性高新技术。

作为独立自主的大国，建立中国的卫星导航、定位和授时系统对保障国民经济的正常运行和国防安全都至关重要。一个国家必须有自己独立的坐标系统，要确定这个坐标系统，全球卫星导航是最重要的手段之一。如果没有自己的导航系统，势必要用国外的，这样可靠性和安全性方面都没有保证。此外，建立卫星导航系统也能显示综合国力，并在世界上争取更多话语权。

因此，中国从20世纪80年代开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年，中国初步建成“北斗”卫星导航试验系统，成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有独立自主卫星导航系统的国家。目前，中国正在自主建设、独立运行与世界其他卫星导航系统兼容共用的“北斗”全球卫星导航系统。北斗全球星座由35颗卫星构成，其中5颗是地球静止轨道卫星，3颗是地球同步倾斜轨道卫星，还有27颗地球中轨道卫星。截至2012年10月，“北斗”卫星导航系统已发射了16颗卫星。2012年12月27日，“北斗”卫星导航系统开始向亚太大部分地区正式提供连续天源定位、导航、授时等服务。

“北斗”系统的高精度授时分为单向和双向，单向授时的精度为100纳秒，双向授时的精度为20纳秒。这在公开使用的高精度授时领域是精度最高的。与其他三大卫星导航系统不相同的是，“北斗”卫星导航系统还提供“源定位”和“短报文”特色服务，短报文服务与微博类似，每条可以发120字。

“北斗”，既是中国的，也是世界的。“北斗”卫星导航系统预计到2020年完全建成，它将为全球用户提供稳定、可靠、优质的导航服务，并与世界其他导航系统携手，共同促进人类文明和社会发展。

BDG-MF-07 型“北斗”/GPS 定位通信终端

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北斗卫星五年来取得哪些成就？

北斗卫星导航系统是是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（cnss），是除美国的全球定位系统（gps）、俄罗斯的glonass之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务，其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性这4项原则。北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

目前全世界有4套卫星导航系统：中国北斗、美国gps、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”　卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。

2000年以来，中国已成功发射了6颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统（第一代系统）。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和gps广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。

中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务（属于第二代系统）。开放服务是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0．2米／秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。我国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射六颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力；2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

中国“北斗”闪耀星空，国产定位系统取得了怎样的成就？

空间技术与应用水平是一个国家科技实力的重要标志。如今，我国自主研发的北斗卫星系统闪耀星空，不仅令国内基于北斗卫星系统的服务越来越多，还走出了国门，服务亚太地区。

日前，国家发改委、国家测绘地理信息局等部门积极推动国家北斗卫星导航产业的重大应用示范专项、“互联网+北斗”的空间位置服务产业。我国北斗卫星系统建设和应用这几年来取得了哪些成绩？未来还会有哪些应用？

我国是第三个拥有自主卫星导航系统的国家

我国2000年建成了北斗导航实验系统，这是第一代北斗卫星系统。刘经南告诉记者，第一代北斗卫星系统是一个区域系统，由三颗卫星提供区域内的定位服务。虽然只有三颗卫星，但使我国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

第一代北斗卫星系统在海上定位也可达到二三十米的精度，它是一个双向定位系统。双向授时，可以达到20纳秒，比GPS的授时精度要高，GPS承诺的是50纳秒。还有短报文功能，短消息可发60个汉字，利用双向通信的特点进行调制。第一代北斗卫星系统建立以后，在大地震、泥石流等救灾过程中得到应用检验，比如汶川大地震中的救灾。在海洋渔业中也有很多用途，比如位置监控、安全救援。它可以与地面移动通信进行互联互通。北斗的船舶入网当时已经有5万多个，手机用户10万余个。

现在我国推广应用的是北斗二代卫星系统，它由14颗卫星组成。刘经南表示，北斗导航系统在亚太地区内导航系统标准服务的定位精度在10米左右。同时，它可以根据用户需要提高定位导航服务的精度，达3米左右。在中国及其周边地区，它的短报文通信功能一次可以发送120个汉字，并可与互联网以及移动互联网进行互通。

北斗卫星可用性和连续性指标超99.9%

卫星上天，重点在于应用，我国北斗卫星系统可用性和连续性指标超99.9%。2012年底，第二代北斗卫星系统正式向亚太地区提供服务，运行4年多来，系统保持了连续运行，可用性指标实际上达到了99.99%以上，连续性达到了99.986%。

我国北斗的应用非常广泛，现在主要在汽车领域大规模应用，涉及汽车制造业，汽车电子制造业、车载信息服务商，还有面向智能交通的设备制造业及服务商。北斗将来还可跟用户的车位需求应用结合起来。现在装载了北斗导航系统的交通运输车辆约有380万辆，这个市场规模将达到千万量级，车辆运营状态都可以实时上传至互联网上，实现实时监测。

现在我们的北斗卫星系统可以向用户提供米级、亚米级、分米级、甚至厘米级精度的定位和导航增强服务，用户可以开展诸如高速公路车道级导航监控服务、旅游景点特定线路的无人车驾驶和监控、城市管道的实时状态监测和维修服务等。

未来北斗卫星将跨界融合发展

互联网+时代，卫星数据在云端，用户在网上，北斗卫星系统与新兴信息网络系统跨界融合发展趋势越来越明显。国家发改委、财政部等单位已出台了《国家民用空间基础设施中长期发展规划》，北斗位置服务将实现跨界融合，包括跨系统融合，跨地域融合等。

我国将重点推动‘互联网+北斗’的空间位置服务产业。比如北斗系统与蓝牙、宽带移动互联网、有线互联网、窄带物联网等融合，使北斗时空信息传输更快、位置更精确、图像更清晰、用法更巧妙。有了北斗系统，我国的无人驾驶也可能加快实现。

中国的北斗定位卫星导航系统在哪些方面可以应用?

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，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10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。

北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。

根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

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