要搞清我国三代“北斗”导航卫星的异同,首先应懂得以下多少种卫星导航系统,看看北斗一号、二号和三号分别是属于哪一种。
另外,导航卫星还可根据卫星的轨道高度,分成近地轨道、地球中圆轨道、倾斜地球同步轨道和地球静止轨道导航卫星几种。我国北斗一号为地球静止轨道导航卫星,而北斗二号和三号导航星座都由地球中圆轨道导航卫星、倾斜地球同步轨道导航卫星和地球静止轨道导航卫星组成。目前,美国、俄罗斯和欧洲的导航卫星都运行在地球中圆轨道,印度和日本的导航卫星星座均由倾斜地球同步轨道导航卫星和地球静止轨道导航卫星组成。
由于北斗三号导航卫星需采用很多新技术,为此,我国在2015年至2016年陆续发射了5颗北斗三号实验卫星,验证了以高精度星载原子钟、星座自主运行等为代表的卫星载荷关键技术,以轻量化、长命命、高可靠为典范特点的卫星平台关键技术,基于星地链路、星间链路、全新导航信号体制的导航卫星运行节制症结技术,以及98%的国产化器件,关键器件均为“中国造”。
家喻户晓,导航卫星上的原子钟性能对整个卫星导航系统的性能有重要影响。北斗三号卫星采用我国新型高精度铷原子钟和氢原子钟。与北斗二号卫星采用的原子钟相比,北斗三号上的原子钟在产品体积、分量方面大幅下降,天天的频率稳定度提高了10倍,综合指标达到国际当先水平。其上的氢原子钟精度将比北斗二号的星载铷原子钟提高一个数量级。铷原子钟天稳定度为每1万秒误差10-14秒量级,氢原子钟天稳定度为每1万秒误差10-15秒量级。原子钟技术的提高,直接推进了“北斗”系统的定位精度由10米量级向米级逾越,测速和授时精度同步提高一个量级。
起源:北京日报
北斗一号卫星导航体系是通过采取卫星无线电测定业务方法来断定用户的位置。在平时,地面中央站经2颗北斗一号地球静止轨道卫星一直向用户讯问是否需要定位的信号,而用户终端个别只处于光收听不发信息的状况。当须要定位时,用户终端分离经2颗北斗一号地球静止轨道卫星向核心站发送需要定位的申请信号。这时,地面中央站通过丈量信号的来回时光来算出用户终端分辨到每颗卫星的距离。因为卫星的位置是已知的,所以能够用这2个间隔测量数据进一步推算出用户地位。最后,地面中心站将该定位信号经1颗卫星传给用户终端。
根据导航卫星的信号覆盖范围,卫星导航系统还可分为区域性卫星导航系统和全球性卫星导航系统,我国的北斗一号、二号卫星导航系统以及日本、印度的卫星导航系统等属于前者,美国、俄罗斯、欧洲和我国的北斗三号卫星导航系统属于后者。
北斗卫星是怎么导航定位的
该卫星还在世界上首次实现了卫星的在轨自主完好性监测功能,这一功能对民航、自动驾驶等性命保险范畴用户来说,具有极强的适用价值。它将增加性能更优的互操作信号,即与世界其他卫星导航系统兼容性更好的信号B1C和B2a信号。其全新的导航信号体制和强盛的在轨重构功能,也将极大地提升用户休会,因为通过兼容互操作技术,可为用户能在终端上接收多个信号奠定基础,给用户提供多种抉择计划。
2000年10月至12月为第一阶段。我国先后发射了4颗北斗一号导航卫星(后两颗为备份),它们运行在经度相距60°的地球静止轨道,从而建成了世界首个有源区域卫星导航系统。该系统不仅可提供区域导航定位,还能进行双向数字报文通信和精细授时,特殊实用于需要导航与挪动数据通信相结合的用户。其服务规模为海内;定位精度为20米;授时精度为100纳秒;短信字数每次为120个字。
11月5日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式胜利发射第24颗、第25颗北斗导航卫星。中新社发 王玉磊 摄
至今,卫星导航技巧已先后发展了两大类:一类卫星导航系统是采用多普勒测速原理,即利用测量导航信号的多普勒频移来求出距离变更率进行导航定位,但因为这种方式存在不能连续实时导航等一些毛病,所以采用这种原理的卫星导航现已基础不了。另一类卫星导航系统采用时间测距原理,即应用测量导航信号传布时间来求出距离进行导航定位,目前大多数卫星导航系统都采用这种方式,包含三代“北斗”导航卫星,但即便这样,它们仍各不雷同。
2017年至2020年为第三阶段,我国将先后发射35颗北斗三号导航卫星(5颗静止轨道卫星+3颗倾斜地球同步轨道卫星+27颗中圆轨道卫星),建成采用无源与有源导航方式相结合的全球卫星导航系统。其服务范畴为全球;定位精度为2.5至5米;测速精度为0.2米/秒;授时精度为20纳秒;每次短信字数也增添了。它将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务,并且将为付用度户提供更高精度等级的服务。跟着“北斗”地基加强系统提供初始服务,它还可提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级的服务,届时,“北斗”的定位精度将与美国GPS相媲美。
几种卫星导航系统
由于卫星导航系统又可分有源(主动式)和无源(被动式)两种。我国北斗一号卫星导航系统采用有源方式,即用户进行导航定位时要自动向卫星发送信号,北斗二号和北斗三号卫星导航系统采用无源和有源相结合的方式,进行无源卫星导航时,用户只要接受导航卫星信号。美国的“全球定位系统”、俄罗斯的“格洛纳斯”、欧洲的“伽利略”等卫星导航系统都采用无源方式。
北斗三号进一步晋升了连续性、稳固性和可用性的指标,采用多项新技术提高了卫星的抗烦扰能力,非打算中止指标为每年0.4次,到达国际进步程度。它采用了多重可靠性“加固”办法,可最大限度增强系统的保险系数。比方,系统建成后运行卫星数目大于服务必须卫星数,即卫星有备份;配备了多台铷原子钟,构成“双保险”一起提供服务;还采用了软件冗余、故障自我诊断和故障自我修复等多项措施,可保障系统可靠性,www.44460.com。
北斗三号亮点多多
2007年至2012年为第二阶段。我国陆续发射了16颗北斗二号导航卫星,最终建成了由14颗北斗二号(5颗静止轨道导航卫星+5颗倾斜地球同步轨道导航卫星+4颗中圆地球轨道导航卫星)组成的、采用无源与有源卫星导航方式相结合的区域卫星导航系统。假如说GPS只能告知用户什么时间、在什么处所,“北斗”还可以将用户的位相信息发送出去,让其别人可以晓得用户的情形,较好地解决了何人、何事、何地的问题。其服务范围为亚太地区;定位精度为10米;测速精度为0.2米/秒;授时精度为50纳秒;短信字数每次为120个字。
目前,卫星导航已成为当今社会主要的空间信息基本设施,其利用只受设想力的限度,拥有普遍的社会、经济、科技和国防意思。因此,我国很器重卫星导航系统的建设,并分三个阶段实行发射,即先建造有源区域卫星导航系统,再建造无源与有源相结合的区域卫星导航系统,终极建造无源与有源相结合的全球卫星导航系统。
义务编纂:张建利
11月5日,我国第三代导航卫星——北斗三号的首批组网卫星(2颗)以“一箭双星”的发射方式顺利升空,它标志着我国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。那么,北斗三号与前两代“北斗”导航卫星,即北斗一号、北斗二号有什么不同?它都采用了哪些新技术?
建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务。
北斗二号和北斗三号卫星导航系统在国际首次实现了采用卫星无线电测定业务和卫星无线电导航业务相联合的集成体系方式来为用户导航定位。所谓卫星无线电导航业务,就是用户被动测量来自至少4颗在卫星时钟把持下的导航卫星持续发送的无线电导航信号,并依据这些卫星信号的不同传输时间,来测定用户到这些卫星的不同距离,而后通过用户终真个数学运算得到用户的三维坐标与速度。
我国第一代导航卫星北斗一号与第二代导航卫星北斗二号以中举三代导航卫星北斗三号在工作原理上有显著不同之处。
采用这种方式的长处所需卫星少,只有2颗卫星就行;具有导航定位、发短报文和精密授时等多种功能。但其定位精度不高,系统用户容量有限。
消息背景
根据规划,2018年前后实现18颗北斗三号卫星发射,届时将面向“一带一路”国度和地区提供根本服务。到2020年前后,北斗三号系统面向全球提供全天候、全地利为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。“北斗”发展蓝图是构建国家综合定位、导航和授时系统建设,以“北斗”系统为中心,建成天地一体(包括太空、地面、水下、室内)、笼罩无缝、平安可托、高效便捷的国家综合定位、导航和授时体制。
有其他卫星导航系统不具备的性能
北斗三号卫星星座首次装备了相控阵星间链路(在卫星之间搭建的通信测量链路),解决了境外监测卫星的困难,成为一大特点。这样能实现对运行在境外的卫星进行监测、注入功能,并可实现卫星之间的双向精密测距和通信,从而可以进行多星测量,自主盘算并修改卫星的轨道位置和时钟系统,大大减少对地面站的依附,提高全部系统的定位和服务精度。星间链路是“北斗”实现自主导航的要害,不仅实现了北斗卫星互相间的通信和数据传输,还能彼此测距,主动“坚持队形”,减轻地面治理保护压力。所谓自主导航,就是指即使地面站全体生效,30多颗“北斗”导航卫星也能通过星间链路提供精准定位和授时,地面用户通过手机等终端吸收导航卫星的信号,仍然能进行定位及导航。
11月5日,我国第三代导航卫星——北斗三号的首批组网卫星(2颗)以“一箭双星”的发射方式顺利升空,它标记着我国正式开端建造“北斗”全球卫星导航系统。那么,北斗三号与前两代“北斗”导航卫星,即北斗一号、北斗二号有什么不同?它都采用了哪些新技术?
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北斗三号地球静止轨道卫星与倾斜地球同步轨道卫星采用大型卫星平台,它能集成多种载荷,兼容实现天基增强、可动点波束功率增强、短报文通信与位置报告等系统;成为天基数据传输网络的中心节点。
原题目:解码北斗三号
另外,还有以下重大技术立异或改良。北斗三号中圆地球轨道卫星采用了新型的导航卫星专用平台,它具有功率密度大、载荷承载比重高、装备产品布局机动、功能拓展适应能力强等技术特点,可为系统后续功能和需要拓展提供更大的适应能力,将实现卫星导航系统的定位、授时和导航的服务业务,兼容天基数据传输、新业务载荷的在轨运用,能作为天基数据传输网络的播送节点。作为世界上独一的由3种轨道卫星形成的导航系统,北斗三号将来还将依照国际尺度增长全球搜救、全球位置呈文、星基增强等拓展服务。
从2017年11月5日发射首批北斗三号(2颗)地球中圆轨道导航卫星起,我国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。与北斗二号相比,除了服务区域由区域覆盖扩展到全球覆盖外,北斗三号在精度和可靠性上都有很大的提高。其单星设计寿命由以前的8年提高到10至12年,并首次提出“保证服务不间断”指标。
具备高精度、高牢靠、高保险、多功效的“北斗”全球卫星导航系统有一些美国、俄罗斯和欧洲寰球卫星导航系统不具备的机能和特色,例如,其空间段采用三种轨道卫星组成的混杂星座,且与其余卫星导航系统比拟高轨卫星更多,因而抗遮挡才能强,尤其在低纬度地域性能特点更为显明;北斗三号可供给多个频点的导航信号,可能通过多频信号组合应用等方式进步服务精度;该卫星系统翻新融会了导航与通信能力,存在实时导航、疾速定位、准确授时、位置讲演跟短报文通讯服务五大功能。