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第四十九期 北斗卫星导航系统

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来源: 发布时间:2016-04-20   [收藏本文]

卫星导航定位技术,是指利用在太空中的导航卫星对地面、海洋和空间用户进行导航定位的一种新兴技术。与传统的导航定位技术相比,卫星导航定位技术具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点,已成为人类活动中普遍采用的一种主要导航定位技术。美国和俄罗斯相继在上世纪末期,建成了全球卫星导航系统GPS和GLONASS(格罗纳斯),欧盟目前正在进行GALILEO(伽利略)系统建设,印度也大有奋起直追的潜能。为了建立独立自主的中国卫星导航定位系统,1994年国家批准北斗卫星导航系统研制建设任务,2000年10月31日和2000年12月21日分别发射一颗试验导航卫星,从而初步建成“北斗导航”卫星双星导航定位系统,标志着我国卫星导航技术取得突破性进展,我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

北斗一号:区域覆盖的导航能力

使用2颗卫星组建导航系统是美国吉奥星公司率先提出的,但美国和欧洲的公司在这方面的研制均遭遇挫折,而中国却首先实现了这项卫星导航定位的创新工程。其基本原理是采用三球交会测量,利用两颗位置已知的地球同步轨道卫星为两球心,两球心至用户的距离为半径作两球面,另一球面是以地心为球心,以用户所在点至地心的距离为半径的球面,三个球面的交会点就是用户位置。这种导航定位方式与GPS、GLONESS所采用的被动式导航定位相比,虽然在覆盖范围、定位精度、容纳用户数量等方面存在明显的不足,但其成本低廉,系统组建周期短,同时可将导航定位、双向数据通信和精密授时结合在一起,使系统不仅可全天候、全天时提供区域性有源导航定位,还能进行双向数字报文通信和精密授时。另外,当用户提出申请或按预定间隔时间进行定位时,不仅用户能知道自己的测定位置,而且其调度指挥或其他有关单位也可掌握用户所在位置,因此特别适用于需要导航与移动数据通信相结合的用户,如交通运输、调度指挥、搜索营救、地理信息实时查询等,而在救灾行动中起作用显现尤为明显。

“北斗一号”导航卫星选用东方红三号卫星平台,总重约2300公斤,卫星设计使用寿命8年。卫星采用三轴稳定方式,由有效载荷(转发器、天线)、电源、测控、姿态和轨道控制、推进、热控、结构等分系统组成;卫星本体为2000mm×1720mm ×2200 mm的立方体箱形结构,分为服务舱、推进舱和载荷舱。

2000年10月31日,“北斗导航”卫星01星发射,11月6日成功定点于140°E;2000年12月21日,“北斗导航”卫星02星发射,12月26日成功定点于80°E 。两颗卫星顺利完成在轨性能测试,性能参数满足研制任务要求,利用两颗卫星构成了双星导航定位系统,为用户提供导航定位服务。2003年5月25日,“北斗导航”卫星03星发射,6月3日成功定点于110.5°E,它将作为备份星使用。2007年2月3日成功发射的北斗导航试验卫星04星,是接替01星继续服务的。也就是说,北斗双星导航定位系统由2颗静止轨道导航试验卫星和1颗在轨备份星以及地面控制中心站(有2副天线)和“北斗”用户终端三部分组成。[详细]

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