北斗一代簡介
2014-10-17 12:15:13 來源: 測繪網(wǎng)
“北斗一號”方案于1983年提出。2003年5月25日零時34分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭，成功地將第三顆“北斗一號”衛(wèi)星送入太空。前兩顆衛(wèi)星分別于2000年10月31日和12月21日發(fā)射升空，運行至今導航定位系統(tǒng)工作穩(wěn)定，狀態(tài)良好。這次發(fā)射的是導航定位系統(tǒng)的備份星，它與前兩顆“北斗一號”工作星組成了完整的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，確保全天候、全天時提供衛(wèi)星導航信息。這標志著中國成為繼美國GPS和俄羅斯的GLONASS后，在世界上第三個建立了完善的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家，該系統(tǒng)建立對中國國民國防和經(jīng)濟建設(shè)將起到積極作用。2007年2月3日，“北斗一號”第四顆衛(wèi)星發(fā)射成功，不僅作為早期三顆衛(wèi)星的備份，同時還將衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的相關(guān)試驗。已組成了完整的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，確保全天候、全天時提供衛(wèi)星導航資訊。
“北斗一號”是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡短數(shù)字報文通信和授時服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。系統(tǒng)由兩顆地球靜止衛(wèi)星（80°E和140°E）、一顆在軌備份衛(wèi)星（110.50°E）、中心控制系統(tǒng)、標校系統(tǒng)和各類用戶機等部分組成。其工作頻率為2491.75MHz，系統(tǒng)能容納的用戶數(shù)為每小時540000戶。具有衛(wèi)星數(shù)量少、投資小、用戶設(shè)備簡單價廉、能實現(xiàn)一定區(qū)域的導航定位、通訊等多用途，可滿足當前中國陸、海、空運輸導航定位的需求。
“北斗一號”就性能來說，和美國GPS相比差距甚大。第一，覆蓋范圍也不過是初步具備了中國周邊地區(qū)的定位能力，與GPS的全球定位相差甚遠。第二，定位精度低，定位精度最高20米，而GPS可以到10米以內(nèi)。第三，由于采用衛(wèi)星無線電測定體制，用戶終端機工作時要發(fā)送無線電信號，會被敵方無線電偵測設(shè)備發(fā)現(xiàn)，不適合軍用。第四，無法在高速移動平臺上使用，這限制了它在航空和陸地運輸上的應(yīng)用。但最重要的是，“北斗一號”是中國獨立自主建立的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，它的研制成功標志著中國打破了美、俄在此領(lǐng)域的壟斷地位，解決了中國自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的有無問題。它是一個成功的、實用的、投資很少的初步起步系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)并不排斥國內(nèi)民用市場對GPS的廣泛使用。以“北斗”導航試驗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，中國開始逐步實施“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設(shè)，首先滿足中國及其周邊地區(qū)的導航定位需求，并進行系統(tǒng)的組網(wǎng)和測試，逐步擴展為全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。
發(fā)展過程
2000年10月31日，中國自行研制的第一顆導航定位衛(wèi)星“北斗導航試驗衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。這顆衛(wèi)星采用的是“長征三號甲”運載火箭。該衛(wèi)星已圓滿結(jié)束任務(wù)。
2000年12月21日，20世紀中國航天最后一次發(fā)射獲得圓滿成功。中國航天人以全年5戰(zhàn)5捷的優(yōu)異成績向20世紀道別。
2000年12月21日0時20分，中國自行研制的第二顆“北斗導航試驗衛(wèi)星”，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”火箭發(fā)射升空，并準確進入預(yù)定軌道。它與同年10月31日發(fā)射的第一顆“北斗導航試驗衛(wèi)星”一起，構(gòu)成了“北斗導航系統(tǒng)”。這標志著將擁有自主研制的第一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。“北斗導航試驗衛(wèi)星”和“長征三號甲”運載火箭，由航天科技集團所屬空間技術(shù)研究院和運載火箭技術(shù)研究院研制。這次發(fā)射是中國長征系列運載火箭第六十四次飛行，也是自1996年10月以來，中國航天發(fā)射連續(xù)第二十二次獲得成功。
2003年5月25日，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征3A運載火箭，成功地將第三顆北斗導航定位衛(wèi)星送入太空。這標志著中國已自主建立了完善的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，對中國國民經(jīng)濟建設(shè)將起到積極作用。
2007年2月3日零時28分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號甲”運載火箭,成功將北斗導航試驗衛(wèi)星送入太空。該北斗導航試驗衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空后,因太陽帆板展開時發(fā)生故障,造成衛(wèi)星不能正常運行。
2007年4月11日，經(jīng)過航天科研人員60天的鏖戰(zhàn)，2月3日發(fā)射升空的北斗導航試驗衛(wèi)星故障已被排除，衛(wèi)星運行姿態(tài)良好，星上儀器工作正常，已轉(zhuǎn)入在軌長期管理。
自身特點
1）“北斗”具有定位和通信雙重作用,具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
2）“北斗”"定位精度20米左右。
3）“北斗”終端價格已經(jīng)趨于GPS終端價格。
4）采用接收終端不需鋪設(shè)地面基站。
5）災(zāi)難中心的船只一秒鐘就可以發(fā)出信息。
優(yōu)勢介紹
1、覆蓋范圍：北斗導航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°一140°，北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。
2、衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性：北斗導航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步顆衛(wèi)衛(wèi)星且兩顆衛(wèi)星間的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛(wèi)星為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。
3、定位精度：北斗導航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼己由16m提高到6m，C/A碼己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns。
4、用戶容量：北斗導航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問--應(yīng)答系統(tǒng)，GPS是單向測距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導航衛(wèi)星發(fā)出的導航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量是無限的。
5、生存能力：和所有導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣，“北斗一號”基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作，但是“北斗一號”對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那里而不是由用戶設(shè)備完成的。為了彌補這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨立運行。而"北斗一號"系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。
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