第一篇：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用綜述

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用綜述

0引言

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r(shí)能力，定位精度優(yōu)于20m，授時(shí)精度優(yōu)于100ns。2012年12月27日，北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件正式版正式公布，北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基本信息介紹

中國(guó)在2003年完成了具有區(qū)域?qū)Ш焦δ艿谋倍沸l(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，之后開始構(gòu)建服務(wù)全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于2012年起向亞太大部分地區(qū)正式提供服務(wù)，并計(jì)劃至2020年完成全球系統(tǒng)的構(gòu)建。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和美國(guó)全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)及歐盟伽利略定位系統(tǒng)一起，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。

1.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理

“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理與GPS系統(tǒng)不同,GPS采用的是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航,由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己的三維定位數(shù)據(jù),而“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)則采用主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航, 由地面中心控制系統(tǒng)解算供用戶使用的三維定位數(shù)據(jù)?！氨倍贰毙l(wèi)星是中國(guó)“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)空間段組成部分,由兩種基本形式的衛(wèi)星組成,分別適應(yīng)于GEO和MEO軌道?！氨倍贰睂?dǎo)航衛(wèi)星由衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷兩部分組成。衛(wèi)星平臺(tái)由測(cè)控、數(shù)據(jù)管理、姿態(tài)與軌道控制、推進(jìn)、熱控、結(jié)構(gòu)和供電等分系統(tǒng)組成。有效載荷包括導(dǎo)航分系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)。GEO衛(wèi)星還含有RDSS有效載荷。因此,“北斗”衛(wèi)星為提供導(dǎo)航、通信、授時(shí)一體化業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件?！氨倍贰睂?dǎo)航衛(wèi)星分別在1559MH z～1610MH z、1200MH z～1300MH z兩個(gè)頻段各設(shè)計(jì)有兩個(gè)粗碼、兩個(gè)精密測(cè)距碼導(dǎo)航信號(hào), 具有公開服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種服務(wù)模式[1]。

“北斗二號(hào)”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)體制第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是: 第二代用戶機(jī)可免發(fā)上行信號(hào),不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信息,而是通過(guò)直接接收衛(wèi)星單程測(cè)距信號(hào)來(lái)自己定位, 系統(tǒng)的用戶容量不受限制,并可提高用戶位置隱蔽性。

圖1.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位原理圖

1.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)組成

北斗雙星導(dǎo)航系統(tǒng)主要由空間部分、地面中心控制系統(tǒng)和用戶終端3個(gè)部分組成?？臻g部分由軌道高度為36000km 的2顆工作衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組成(一個(gè)軌道平面), 其坐標(biāo)分別為(80°E, 0°, 36000km)、(140°E, 0,°36000km)、(110.5°E, 0°, 36000km)。衛(wèi)星不發(fā)射導(dǎo)航電文, 也不配備高精度的原子鐘, 只是用于在地面中心站與用戶之間進(jìn)行雙向信號(hào)中繼。衛(wèi)星電波能覆蓋地球表面42%的面積, 其覆蓋的經(jīng)度為100°, 緯度為N81°～ S81°。其軌道如圖1.2所示。

圖1.2北斗雙星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星軌道

地面中心控制系統(tǒng)是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的中樞,包括1個(gè)配有電子高程圖的地面中心站、地面網(wǎng)管中心、測(cè)軌站、測(cè)高站和數(shù)十個(gè)分布在全國(guó)各地的地面參考標(biāo)校站, 主要用于對(duì)衛(wèi)星定位、測(cè)軌,調(diào)整衛(wèi)星運(yùn)行軌道、姿態(tài),控制衛(wèi)星的丁作, 測(cè)量和收集校正導(dǎo)航定位參量,以形成用戶定位修正數(shù)據(jù)并對(duì)用戶進(jìn)行精確定位。用戶終端為帶有定向天線的收發(fā)器,用于接收中心站通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的信號(hào)和向中心站發(fā)射通信請(qǐng)求,不含定位解算處理功能。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和功能的不同, 北斗用戶機(jī)分為普通型、通信型、授時(shí)型、指揮型和多模型用戶機(jī)5種,其中,指揮型用戶機(jī)又可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)3個(gè)等級(jí)。時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng):時(shí)間系統(tǒng)采用UTC(世界協(xié)調(diào)時(shí)),坐標(biāo)系統(tǒng)采用1954年北京坐標(biāo)系和1985年中國(guó)國(guó)家高程系統(tǒng)。未來(lái)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS)將由分布在3個(gè)軌道面上的30顆中等高度軌道衛(wèi)星(MEO)和均勻分布在一個(gè)軌道面的5顆地球同步衛(wèi)星構(gòu)成。非靜止軌道上,每個(gè)軌道面10顆衛(wèi)星,其中1顆為備用,軌道傾角為56?。衛(wèi)星軌道半長(zhǎng)軸約為2.7萬(wàn)km。1.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程

地面控制中心向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時(shí)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào),并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)[2]。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào), 然后根據(jù)用戶申請(qǐng)的服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。對(duì)定位申請(qǐng),中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲: 即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶,用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào),經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲;和從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶,用戶發(fā)出響應(yīng)信號(hào),經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的,可以由上述兩個(gè)延遲量計(jì)算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離,以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和。從而知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面,和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上;另外,中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值,又知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。因此,中心控制系統(tǒng)利用數(shù)值地圖可計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo), 并與相關(guān)信息或通信內(nèi)容發(fā)送到衛(wèi)星,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器傳送給用戶或收件人。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的工作步驟如下:(1)地面控制中心向2顆衛(wèi)星發(fā)送詢問(wèn)信號(hào);(2)衛(wèi)星接收到詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)用戶播送詢問(wèn)信號(hào);(3)用戶響應(yīng)其中1顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào),并同時(shí)向2顆衛(wèi)星發(fā)送回應(yīng)信號(hào);(4)衛(wèi)星收到用戶響應(yīng)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送回地面控制中心;(5)地面控制中心收到用戶的響應(yīng)信號(hào),解讀出用戶申請(qǐng)的服務(wù)內(nèi)容;(6)地面控制中心利用數(shù)值地圖計(jì)算出用戶的三維坐標(biāo)位置,再將相關(guān)信息或通信內(nèi)容發(fā)送到衛(wèi)星;(7)衛(wèi)星在收到控制中心發(fā)來(lái)的坐標(biāo)資料或通信內(nèi)容后,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器傳送給用戶或收件人。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有的三大功能

（1）快速定位：系統(tǒng)可為服務(wù)區(qū)內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)定位（可在1秒之內(nèi)完成）、服務(wù)，定位精度為20～100m；

（2）短報(bào)文通信：系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信功能，注冊(cè)用戶利用連續(xù)傳送方式可以傳送多達(dá)120個(gè)漢字的信息；

（3）精密授時(shí)：系統(tǒng)具有單向和雙向兩種授時(shí)功能。根據(jù)不同的精度要求，利用授時(shí)終端，完成與CNSS之間的時(shí)間和頻率同步，提供100ns（單向授時(shí)）和20ns（雙向授時(shí)）的時(shí)間同步精度。2.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具備的優(yōu)勢(shì)

（1）同時(shí)具備定位與通信雙重功能，無(wú)需其它通信系統(tǒng)支持，而GPS、GLONASS只能定位；

（2）覆蓋范圍較大，沒(méi)有通信盲區(qū)。北斗系統(tǒng)覆蓋了中國(guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)，不僅可為中國(guó)、也可為周邊國(guó)家服務(wù)；

（3）特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理；

（4）獨(dú)特的中心節(jié)點(diǎn)式定位處理和指揮型用戶機(jī)設(shè)計(jì)。它不僅能使用戶知道自己的所處的位置，還可以告訴別人自己的位置所處的地方，特別適用于需要導(dǎo)航與移動(dòng)數(shù)據(jù)通信場(chǎng)所，如交通運(yùn)輸、調(diào)度指揮、搜索營(yíng)救、地理信息實(shí)時(shí)查詢等；（5）自主系統(tǒng)，高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用；（6）接收終端不需鋪設(shè)地面基站，用戶終端相對(duì)便宜。

（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的潛力主要體現(xiàn)在定位通信綜合領(lǐng)域上。目前僅需要定位的用戶，對(duì)北斗的需要不迫切；對(duì)于既需要定位又需要把位置信息傳遞出去的用戶，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是非常有用的。）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)自2003年正式提供服務(wù)以來(lái)，在交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象測(cè)報(bào)、森林防火、通信時(shí)統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)和國(guó)家安全等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。特別是在南方冰凍災(zāi)害、四川汶川和青海玉樹抗震救災(zāi)、北京奧運(yùn)會(huì)以及上海世博會(huì)中發(fā)揮了重要作用。

1）在交通運(yùn)輸方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的“新疆公眾交通導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)”、“公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控系統(tǒng)”以及“港口高精度實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)”等應(yīng)用推廣工作，取得了良好的示范效果。

2）在海洋漁業(yè)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的海洋漁業(yè)綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù)。

3）在水文監(jiān)測(cè)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多山地域水文測(cè)報(bào)信息的實(shí)時(shí)傳輸，提高災(zāi)情預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，為制訂防洪抗旱調(diào)度方案提供重要的保障。

4）在氣象測(cè)報(bào)方面，成功研制一系列氣象測(cè)報(bào)型“北斗”終端設(shè)備，形成實(shí)用可行的系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，解決中國(guó)氣象局和各地氣象中心氣象站的數(shù)字報(bào)文自動(dòng)傳輸問(wèn)題。

5）在森林防火方面，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)成功應(yīng)用于森林防火系統(tǒng)，其定位與短報(bào)文通信具有較好實(shí)際應(yīng)用效果。

6）在通信時(shí)統(tǒng)方面，成功開展“北斗”雙向授時(shí)應(yīng)用示范，突破光纖拉遠(yuǎn)等關(guān)鍵技術(shù)，研制出一體化衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)。

7）在電力調(diào)度方面，成功開展基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的電力時(shí)間同步應(yīng)用示范，為電力事故分析、電力預(yù)警系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等高精度時(shí)間應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

8）在救災(zāi)減災(zāi)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的導(dǎo)航定位、短報(bào)文通信以及位置報(bào)告功能，提供全國(guó)范圍的實(shí)時(shí)救災(zāi)指揮調(diào)度、應(yīng)急通信、災(zāi)情信息快速上報(bào)與共享等服務(wù)，顯著提高了災(zāi)害應(yīng)急救援的快速反應(yīng)能力和決策能力。

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成后將為民航、航運(yùn)、鐵路、金融、郵政等行業(yè)提供更高性能的定位、導(dǎo)航、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。3.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面主控站(控制中心)與標(biāo)校站和用戶終端設(shè)備三大部分組成, 它具有快速二維定位、雙向簡(jiǎn)短報(bào)文通信和精密授時(shí)三大基本功能。該系統(tǒng)基于“二球交會(huì)”原理進(jìn)行定位, 即以2顆衛(wèi)星的已知位置坐標(biāo)為圓心,各以測(cè)定的本星至用戶機(jī)的距離為半徑,形成2個(gè)球面,用戶機(jī)必然位于這2個(gè)球面交線的圓弧上。地面控制中心存儲(chǔ)的電子高程地圖庫(kù)提供1個(gè)以地心為球心,以球心至用戶機(jī)的距離為半徑的球面。求解圓弧線與該球面的交點(diǎn), 并根據(jù)用戶在赤道平面北側(cè)的實(shí)際情況,即可獲得用戶的二維位置坐標(biāo)[3]。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要應(yīng)用特點(diǎn)如下[4-5] : 1)系統(tǒng)覆蓋我國(guó)全部國(guó)土及周邊區(qū)域

北斗系統(tǒng)是覆蓋我國(guó)本土及其周邊地區(qū)的區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),覆蓋范圍為東經(jīng)70°～145°,北緯5°～55°,可以無(wú)縫覆蓋我國(guó)全部國(guó)土和周邊海域, 在中國(guó)全境范圍內(nèi)具有良好的導(dǎo)航定位可用性。2)系統(tǒng)定位、授時(shí)精度能滿足導(dǎo)航定位需要

北斗系統(tǒng)的二維水平定位精度(1δ)為20m(不設(shè)標(biāo)校站區(qū)域100m),雙向授時(shí)精度20ns(單向授時(shí)精度100ns),與GPS系統(tǒng)的民用精度基本相當(dāng),能滿足用戶導(dǎo)航定位和授時(shí)要求。北斗系統(tǒng)的注冊(cè)用戶分為3個(gè)服務(wù)等級(jí),對(duì)應(yīng)的定位響應(yīng)時(shí)延分別為:一類用戶5s,二類用戶2s,三類用戶1s北斗系統(tǒng)具有單向和雙向2種授時(shí)功能,根據(jù)不同的精度要求,定時(shí)傳送最新授時(shí)信息給用戶端,供用戶完成與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)之間時(shí)間差的修正。3)系統(tǒng)雙向報(bào)文通信功能應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯

北斗系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的雙向報(bào)文通信能力。系統(tǒng)一般用戶1次可傳輸36個(gè)漢字,經(jīng)核準(zhǔn)的用戶利用連續(xù)傳送方式1次最多可傳送120個(gè)漢字這種簡(jiǎn)短雙向報(bào)文通信服務(wù),可有效地滿足通信信息量較小、但即時(shí)性要求卻很高的各類型用戶應(yīng)用系統(tǒng)的要求。這很適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控管理和通信不發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)據(jù)采集傳輸使用。對(duì)于既需要定位信息又需要把定位信息傳遞出去的用戶,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將是非常有用的。需特別指出的是,北斗系統(tǒng)具備的這種雙向簡(jiǎn)短通信功能,目前已廣泛應(yīng)用的國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(如GPS、GLONASS系統(tǒng))并不具備。

4）系統(tǒng)有源定位體制使用戶定位的隱蔽性、實(shí)時(shí)性較差,用戶容量受限

北斗系統(tǒng)是主動(dòng)式有源雙向測(cè)距二維導(dǎo)航系統(tǒng), 在地面控制中心進(jìn)行用戶位置坐標(biāo)解算。北斗系統(tǒng)的有源定位工作方式使用戶定位的同時(shí)失去了無(wú)線電隱蔽性,這在軍事上是不利的。另外,北斗系統(tǒng)對(duì)地面控制中心的依賴性大,一旦其地面中心控制系統(tǒng)受損,系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了;用戶設(shè)備必須包含發(fā)射機(jī),因此其在體積、重量、功耗和價(jià)格方面遠(yuǎn)比GPS接收機(jī)來(lái)得大、重、耗電與貴。北斗系統(tǒng)從用戶發(fā)出定位申請(qǐng), 到收到定位結(jié)果,整個(gè)定位響應(yīng)時(shí)間最快為1s，即用戶終端機(jī)最快可在1s后完成定位。這1s的定位時(shí)延對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等高速運(yùn)動(dòng)的用戶來(lái)說(shuō)時(shí)間嫌長(zhǎng)。北斗系統(tǒng)適合為車輛、船舶等慢速運(yùn)動(dòng)的用戶提供服務(wù)。北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位實(shí)時(shí)性較差,對(duì)于高動(dòng)態(tài)載體(如飛機(jī)、導(dǎo)彈等),該缺陷是顯而易見(jiàn)的。北斗系統(tǒng)是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問(wèn))應(yīng)答系統(tǒng),系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問(wèn)信號(hào)速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此,北斗系統(tǒng)的用戶設(shè)備工作容量是有限的。北斗系統(tǒng)可為以下用戶機(jī)每小時(shí)提供54萬(wàn)次的服務(wù):一類用戶機(jī)(適合于單人攜帶使用)10000～20000個(gè),5～10min服務(wù)一次;二類用戶機(jī)(適合于車輛、艦船使用)5500個(gè),10～60s服務(wù)一次。

“北斗”系統(tǒng)的上述應(yīng)用特點(diǎn),決定了該系統(tǒng)適合在中國(guó)全境范圍內(nèi),在測(cè)繪、電信、水利、交通運(yùn)輸、勘探等使用要求相對(duì)較低的民用領(lǐng)域進(jìn)行導(dǎo)航定位、報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)等應(yīng)用。目前該系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用,受到了一定的制約。3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)以來(lái),在軍民用領(lǐng)域上發(fā)揮了重要作用,迄今為止,已為用戶提供定位服務(wù)超過(guò)億次,通信服務(wù)超過(guò)千萬(wàn)條,在森林防火、水利防汛、交通運(yùn)輸?shù)让裼谩④娪妙I(lǐng)域產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益。所研制的黑龍江大興安嶺森林防火信息系統(tǒng)、瀾滄江上湄公河船舶調(diào)度管理系統(tǒng)和鄭州鐵路局鐵路機(jī)車到站報(bào)點(diǎn)系統(tǒng)等北斗系統(tǒng)應(yīng)用示范工程,已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益[6-7]。

但是,北斗系統(tǒng)作為我國(guó)自行研制的、具有鮮明應(yīng)用特點(diǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng), 總的來(lái)說(shuō),目前的實(shí)際應(yīng)用并不理想。主要表現(xiàn)在: 1)系統(tǒng)應(yīng)用不充分,與世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位不相稱

北斗系統(tǒng)工作容量可達(dá)百萬(wàn)戶,而目前注冊(cè)在線的終端用戶卻不足千分之一, 衛(wèi)星資源閑置嚴(yán)重。該系統(tǒng)的快速定位、雙向報(bào)文通信和精密授時(shí)0功能,特別是雙向報(bào)文通信功能未得到充分應(yīng)用,該導(dǎo)航定位系統(tǒng)在許多民用領(lǐng)域中的用途還未被認(rèn)知。中國(guó)工程院戚發(fā)韌院士經(jīng)過(guò)對(duì)北斗系統(tǒng)進(jìn)行詳實(shí)的調(diào)研后提出:中國(guó)研制成功的第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目前在民用領(lǐng)域資源利用并不充分,幾近閑置。他在調(diào)研報(bào)告中明確寫到:北斗系統(tǒng)本應(yīng)擁有上百萬(wàn)用戶的能力,目前卻只有幾千個(gè)用戶,國(guó)家投入幾十億元,但利用很不充分,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)目前在民用領(lǐng)域應(yīng)用不充分、未形成產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀,與該系統(tǒng)作為世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位很不相稱。

2)用戶終端設(shè)備價(jià)格偏高,在市場(chǎng)上無(wú)法與GPS系統(tǒng)形成競(jìng)爭(zhēng)

北斗系統(tǒng)目前的有源定位技術(shù)體制決定了其用戶終端設(shè)備需能收能發(fā),在技術(shù)應(yīng)用上有通信功能,應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,這是無(wú)可懷疑的。但這種體制也使用戶終端制造成本增加,加上終端設(shè)備用戶少,所以目前市場(chǎng)價(jià)格偏高,多數(shù)用戶難以接受。用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴的北斗系統(tǒng)在市場(chǎng)上是無(wú)法與GPS系統(tǒng)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的。3)用戶終端設(shè)備研制開發(fā)滯后,跟不上應(yīng)用需求

北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備研制開發(fā)嚴(yán)重滯后于系統(tǒng)建設(shè)。究其原因,一是用戶終端設(shè)備研制起步較晚,沒(méi)有做到與系統(tǒng)建設(shè)同步研發(fā);二是用戶終端研制難度大,沒(méi)有集中力量對(duì)其重點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān),各研制單位各自為戰(zhàn),技術(shù)上不交流,形不成合力;三是國(guó)內(nèi)器件、部件生產(chǎn)基礎(chǔ)差,而進(jìn)口芯片價(jià)格昂貴。在2002年北斗系統(tǒng)開始試運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)民用終端設(shè)備尚不成熟。至今國(guó)內(nèi)仍有十幾家單位在投入資金研制北斗用戶終端,但提高性能價(jià)格比的成效并不大,有的單位甚至不得不退出研發(fā)。目前能生產(chǎn)北斗系統(tǒng)民用終端的廠商有五、六家,產(chǎn)品價(jià)格較高,各有優(yōu)缺點(diǎn)。北斗系統(tǒng)民用終端設(shè)備生產(chǎn)廠商各自為戰(zhàn)的研制生產(chǎn)方式,在當(dāng)前用戶量不大、生產(chǎn)批量上不去的情況下,成本下不來(lái);而成本下不來(lái),市場(chǎng)用戶就上不去,形成一個(gè)惡性循環(huán)。用戶終端設(shè)備生產(chǎn)方式存在的高成本是影響北斗系統(tǒng)推廣應(yīng)用的問(wèn)題之一。

4)北斗民用市場(chǎng)的自由化和無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),影響了北斗系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)的健康發(fā)展

由于國(guó)家沒(méi)有北斗系統(tǒng)民用開發(fā)規(guī)劃和應(yīng)用市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,市場(chǎng)完全是無(wú)序的自由競(jìng)爭(zhēng),一些企業(yè)單位對(duì)北斗系統(tǒng)市場(chǎng)認(rèn)識(shí)和估計(jì)過(guò)于樂(lè)觀,為早日搶到市場(chǎng),自發(fā)投入不少資金開發(fā)北斗民用終端。到目前為止,真正獲得成功、設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好的廠家只有幾個(gè)。有一些企業(yè)單位在產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量還不成熟的情況下, 就急于推銷自己的產(chǎn)品收回投資,采用低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)方式搶占市場(chǎng),結(jié)果是實(shí)際運(yùn)行故障頻發(fā)用戶服務(wù)又跟不上,動(dòng)搖了用戶選用或繼續(xù)使用北斗系統(tǒng)的信心,增加了對(duì)北斗系統(tǒng)應(yīng)用的懷疑情緒,影響了北斗系統(tǒng)健康發(fā)展和推廣應(yīng)用。3.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的主要制約因素

目前, 影響、制約北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的因素主要是[8] : 1)系統(tǒng)用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴

前面已分析到,造成北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴的主要原因,一是目前系統(tǒng)本身所采用的有源定位技術(shù)體制,二是終端設(shè)備生產(chǎn)量少、關(guān)鍵元器件依賴進(jìn)口使生產(chǎn)成本居高不下。關(guān)于北斗系統(tǒng)的技術(shù)體制改進(jìn)和完善問(wèn)題,已在中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研制計(jì)劃中基本得到了考慮。在后續(xù)分析的推動(dòng)北斗系統(tǒng)民用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的對(duì)策與建議中,提出國(guó)家應(yīng)投入資金,組織有關(guān)部門聯(lián)合攻關(guān), 解決北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備關(guān)鍵元器件國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。2)系統(tǒng)應(yīng)用缺乏國(guó)家政策的有力支持

北斗系統(tǒng)是國(guó)家花費(fèi)巨資建設(shè)起來(lái)的的軍、民兩用區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),北斗系統(tǒng)要發(fā)展壯大,與國(guó)家政策的支持是分不開的。但是,我國(guó)至今缺少一個(gè)對(duì)國(guó)家安全有著重要意義的有關(guān)衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的國(guó)家級(jí)政策,當(dāng)然更缺少相應(yīng)的管理辦法和運(yùn)營(yíng)措施。這影響了企業(yè)和科研部門對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的投入,直接導(dǎo)致了用戶終端產(chǎn)品品種少、水平低、價(jià)格貴。衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球信息化產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,而中國(guó)的這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)目前大多數(shù)在經(jīng)營(yíng)國(guó)外的產(chǎn)品,大量用戶成為了外國(guó)產(chǎn)品的消費(fèi)者。北斗系統(tǒng)應(yīng)用研發(fā)與服務(wù)的企業(yè)只有寥寥幾家,用戶少得可憐。3)政策缺位直接導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用推動(dòng)乏力

北斗衛(wèi)星已經(jīng)升空5年,可它作為一種新技術(shù)新業(yè)務(wù),很少有人大力去普及推廣,廣大用戶特別是信息化人員,對(duì)其知之甚少,在各種媒體和市場(chǎng)上,也難以找到相關(guān)的宣傳資料。很多企業(yè)和用戶,甚至不知道誰(shuí)是民用衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的主管部門。北斗系統(tǒng)在應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)試驗(yàn)上,需要大量的資金投入,開發(fā)運(yùn)營(yíng)企業(yè)難以在資金上長(zhǎng)久維持,用戶就更做不到花費(fèi)巨資,為自己建設(shè)應(yīng)用小平臺(tái)。沒(méi)有國(guó)家資金的介入,公司的資金杯水車薪。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS功能特點(diǎn)的比較

1．覆蓋范圍：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要覆蓋我國(guó)本土的區(qū)域性、全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°～140°，北緯5°～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：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星的赤道角距約60°。GPS是在6個(gè)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°；

3．定位原理：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。GPS是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航。由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己三維定位數(shù)據(jù)；

4、定位精度：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為三維定位精度約幾十米，授時(shí)精度約100ns。GPS三維定位精度P碼已由16m提高到6m，C/A碼已由25～100m提高到12m，授時(shí)精度約20ns；

5、用戶容量：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問(wèn)—應(yīng)答系統(tǒng)。用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問(wèn)信號(hào)速率和用戶的響應(yīng)頻率，因此，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶容量是有限的。GPS是單向測(cè)距系統(tǒng)。用戶只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測(cè)距定位，因此，GPS的用戶容量是無(wú)限的。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)存在的問(wèn)題與不足

1．定位服務(wù)區(qū)是區(qū)域性的。不能覆蓋兩極地區(qū)，赤道附近定位精度差，只能二維主動(dòng)式定位；

2．同時(shí)容納的用戶數(shù)量有限。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同一時(shí)間要接收地面用戶群發(fā)來(lái)的信息，用戶群的個(gè)體數(shù)量是受限制的；而GPS只發(fā)信號(hào)，多少用戶接收都沒(méi)關(guān)系，數(shù)量可以無(wú)限；

3．無(wú)法為快速移動(dòng)物體提供準(zhǔn)確的定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用戶的定位申請(qǐng)要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過(guò)地球同步衛(wèi)星走一個(gè)來(lái)回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時(shí)間延遲就更長(zhǎng)了，因此，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)體，加大了定位的誤差，軍事方面應(yīng)用受到限制；

4．主控站位置容易暴露受攻擊、干擾。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星而進(jìn)行的工作，且定位解算由中心控制系統(tǒng)完成，對(duì)中心控制系統(tǒng)依賴性強(qiáng)。一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作。而GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬(wàn)一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨(dú)立運(yùn)行；

5．管理復(fù)雜、層次多，容易出錯(cuò)。地面控制中心要同時(shí)分析處理幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)的用戶資料，判斷密碼、定位、以及返回的情報(bào)，而且這些用戶單位所屬各不一樣，應(yīng)急的級(jí)別也不一樣，處理起來(lái)決不是容易的事； 6．地面用戶的設(shè)備體積大、造價(jià)高。提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建議

提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能，可以從以下幾點(diǎn)著手。第一，擴(kuò)大北斗衛(wèi)星定軌觀測(cè)網(wǎng)，提高廣播星歷精度；第二，優(yōu)化北斗衛(wèi)星導(dǎo)航電文內(nèi)容，便于用戶接收使用；第三，播發(fā)北斗與其他系統(tǒng)之間的時(shí)差信息，擴(kuò)大北斗的應(yīng)用市場(chǎng)；第四，研發(fā)北斗衛(wèi)星自主導(dǎo)航技術(shù)，提高抗毀能力；第五，研發(fā)MEMS化北斗衛(wèi)星，建設(shè)全新北斗星座。結(jié)語(yǔ)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有衛(wèi)星數(shù)量少、投資小、用戶設(shè)備簡(jiǎn)單價(jià)廉，且能實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的導(dǎo)航定位、通信等多種用途，可滿足我國(guó)當(dāng)前陸、海、空運(yùn)輸導(dǎo)航定位的需求，是一個(gè)相對(duì)成功的、實(shí)用的、投資少的起步系統(tǒng)。但同時(shí)應(yīng)清楚的認(rèn)識(shí)到，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)僅是我國(guó)自主設(shè)計(jì)建立的簡(jiǎn)易導(dǎo)航系統(tǒng)，還存在很多的不足之處。因此，必須在發(fā)展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外GPS、GLONASS 的成功經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)具備先進(jìn)性、適用性、軍民兩用、抗干擾性、抗繼毀性等特征的，適合我國(guó)國(guó)情的更加完善的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

第二篇：關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)科普現(xiàn)狀問(wèn)卷調(diào)查

關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)科普現(xiàn)狀問(wèn)卷調(diào)查您好，非常感謝您百忙之中抽空協(xié)助我們做好此次問(wèn)卷調(diào)查工作！為了做好北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的科普宣傳，為后期“北斗”的普及和完善出謀劃策，特此進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，您的看法和意見(jiàn)對(duì)我們非常寶貴，感謝您的支持和幫助！

（確實(shí)不會(huì)做的題目，請(qǐng)選擇“不清楚”，我們需要您最客觀的回答?。?/p>

您的年級(jí)：您的專業(yè)：

1.您對(duì)北斗是否了解？（）

A.非常了解 B.聽說(shuō)過(guò) C.不了解但有興趣D.不感興趣

2.如果您對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)有所了解，你是通過(guò)什么途徑了解的？（）

A.報(bào)刊雜志 B.電視 C.網(wǎng)絡(luò) C.老師、朋友介紹 D.一點(diǎn)都不了解

3“北斗”是否是地球同步衛(wèi)星？（）

A.是 B.否 C.不清楚

4北斗導(dǎo)航系統(tǒng)工程的總工程師是誰(shuí)？（）

A.沈榮俊 B孫家棟.C.譚述森 D.不清楚

5.北斗的英文簡(jiǎn)稱是什么？（）

A.COMPASSB.GLONASS C.Galileo D.不清楚

6.我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展到什么階段了？（）

A.亞太地區(qū)區(qū)域有源 B.亞太地區(qū)區(qū)域無(wú)源 C.全球區(qū)域無(wú)源 D.不清楚

7.北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的組成部分不包括下面哪個(gè)？（）

A.車輛 B.地面支持系統(tǒng) C.用戶D.不清楚

8.北斗接收機(jī)在哪些地方收不到信號(hào)？（）

A.金屬網(wǎng)內(nèi) B.玻璃罩內(nèi) C.塑料袋內(nèi)D.不清楚

9.您覺(jué)得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能運(yùn)用在那個(gè)方面？（）

A.國(guó)防、救災(zāi)搶險(xiǎn)B.交通運(yùn)輸、旅游 C.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)D.外科手術(shù)

10.在發(fā)生地震等災(zāi)害后地面的通信設(shè)施幾乎被完全破壞，唯一能用的就是北斗系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功能，您對(duì)于這個(gè)功能感覺(jué)如何？（）

A.能在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮很大作用，前景非常好 B.感覺(jué)一般 C.不感興趣

11.過(guò)些年“北斗”推出其終端產(chǎn)品后，您是否愿意使用北斗產(chǎn)品？（）

A.非常愿意B.如果好用才愿意C.不愿意

12.您覺(jué)得用臺(tái)歷的形式展示北斗的相關(guān)知識(shí)與圖片如何？（）

A.很不錯(cuò)，形象直觀 B.覺(jué)得不怎么樣

13..為做好北斗的科普宣傳，您覺(jué)得科普介質(zhì)的載體選擇哪種更好？（）

A.文字內(nèi)容 B.圖畫 C.圖文并茂

14.您希望科普知識(shí)更多體現(xiàn)哪些方面的內(nèi)容？（）

A.北斗之用 B.北斗之路 C.為北斗的研究做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家 D.以上信息的綜合請(qǐng)說(shuō)明理由：

15.談?wù)勀鷮?duì)科普媒介編創(chuàng)的建議或意見(jiàn)

（最后，再次衷心地感謝您花費(fèi)寶貴時(shí)間答完這份問(wèn)卷?。?/p>

第三篇：基于STK的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)仿真與分析

基于STK的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)仿真與分析?

作者: 張帆，陳楊

指導(dǎo)教師:劉瑞華

(中國(guó)民航大學(xué)新航行系統(tǒng)研究所，天津，300300)

摘要

利用衛(wèi)星仿真工具包STK，結(jié)合國(guó)外全球?qū)Ш较到y(tǒng)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前公布的技術(shù)資料，對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)、衛(wèi)星可見(jiàn)性、定位精度等方面進(jìn)行了詳細(xì)的仿真與分析。STK逼真的圖形顯示使得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座仿真具有良好的可視化效果，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星可見(jiàn)性及定位精度的分析，結(jié)果表明北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一種全球構(gòu)架下并具有優(yōu)良區(qū)域定位性能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為用戶提供高精度的導(dǎo)航定位服務(wù)。所做工作為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用提供了一定的參考意義。關(guān)鍵詞：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；衛(wèi)星仿真工具包；星座設(shè)計(jì)；衛(wèi)星可見(jiàn)性；精度因子 中圖分類號(hào)：V324.2+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

聯(lián)系人：張帆

聯(lián)系電話：*** 聯(lián)系人：陳楊 聯(lián)系電話：*** 電子郵箱：ychen2_04@163.com

Analysis and Simulation of BeiDou Navigation Satellite System

Based on STK

ZHANG Fan CHEN Yang

LIU Rui-hua

(Institute of CNS/ATM, Civil Aviation University of China，Tianjin，300300)

ABSTRACT Combines the technology of the foreign Global Navigation System and some current information, this thesis makes some simulation and analysis on constellation design, satellite visibility and positioning accuracy for Beidou Navigation Satellite System by the Satellite Tool Kit(STK).It shows that Beidou Navigation Satellite System can provides not only global navigation, but also strong Local navigation ability which can be quite efficient and convenient.In addition, this thesis can provide great reference significance to the construction and application of the Beidou Navigation Satellite System.KEYWORDS：Beidou Navigation Satellite System;Satellite Tool Kit(STK);constellation design;satellite visibility;dilution of precision 1 引言

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是：建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。

?基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(2006AA12Z313)目前，我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正處于星座組網(wǎng)建設(shè)階段，根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。因此，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真是我們開展后續(xù)工作的前提。鑒于上述背景，本文借助國(guó)際著名的仿真分析平臺(tái)Satellite Tool Kit(以下簡(jiǎn)稱STK)對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)、衛(wèi)星可見(jiàn)性及定位精度等方面進(jìn)行詳細(xì)的仿真和分析。星座設(shè)計(jì)及仿真

目前世界主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均采用Walk-er星座布局。Walker星座由一組運(yùn)行于相同軌道周期和傾角的圓軌道衛(wèi)星組成，記為Walker T/P/F每個(gè)軌道上的衛(wèi)星等間距均勻分布，各軌道面間的升交點(diǎn)經(jīng)度間距也以相同角度平均分布，因此T（衛(wèi)星數(shù)量）=s（同軌道面的衛(wèi)星個(gè)數(shù)）×P（軌道面?zhèn)€數(shù)）。兩條相鄰軌道間衛(wèi)星相對(duì)相位由相位參數(shù)F確定，F(xiàn)為最東方的衛(wèi)星至最西方衛(wèi)星軌道間的“縫隙”數(shù)量（360°/T），F(xiàn)為0到P-1的整數(shù)。

衛(wèi)星導(dǎo)航與衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，對(duì)星座有著大不相同的機(jī)和限制，其中最明顯的就是需要多重覆蓋（即導(dǎo)航應(yīng)用中需要更多同時(shí)可見(jiàn)的衛(wèi)星）。以GPS系統(tǒng)為例，GPS導(dǎo)航解算最少需要4顆用戶可視的衛(wèi)星，以提供用戶確定三維位置和時(shí)間所必需的最少4個(gè)觀測(cè)量。因此，GPS星座的一個(gè)主要限制是必須一直提供至少4重覆蓋。為可靠地保證這種覆蓋水平，實(shí)際的GPS星座設(shè)計(jì)為提供4重以上的覆蓋，這樣即使有一顆衛(wèi)星出現(xiàn)故障，也能至少維持4顆衛(wèi)星可見(jiàn)。

對(duì)于衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)(RNSS系統(tǒng))星座的選擇，理論和實(shí)踐表明，高度在2000km以下的低軌衛(wèi)星星座是不合適的。分析表明2000km高度的Walker星座衛(wèi)星數(shù)是20000km的Walker星座衛(wèi)星數(shù)的4倍[1]，這將使系統(tǒng)的成本和維持費(fèi)用猛增。對(duì)于高度為20000km的MEO Walker星座，無(wú)論衛(wèi)星總數(shù)是24顆，27顆還是30顆，采用3個(gè)軌道平面的可用度最高。歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在進(jìn)行星座設(shè)計(jì)時(shí)所得出的結(jié)論和經(jīng)驗(yàn)如下[2]：

1)為達(dá)到中高等級(jí)的性能指標(biāo)，至少需要24顆衛(wèi)星。衛(wèi)星高度對(duì)性能指標(biāo)的影響隨衛(wèi)星數(shù)量的增加而減弱。當(dāng)全球星座衛(wèi)星數(shù)大于等于27顆時(shí)，已無(wú)需考慮衛(wèi)星高度對(duì)精度的貢獻(xiàn)；

2)30顆MEO衛(wèi)星的星座方案為優(yōu)，選Walker 30/3/1的星座設(shè)計(jì)為最優(yōu)方案。當(dāng)半長(zhǎng)軸大于等于25000km時(shí)，均能使垂直與水平精度優(yōu)于5.5m（可用度優(yōu)于99.7%）；

3)為了進(jìn)一步提高可用度，應(yīng)增加在軌備份衛(wèi)星，而不必進(jìn)行星座修改。

參考文獻(xiàn)[3]指出，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在空間段由5顆GEO衛(wèi)星和24~30顆MEO衛(wèi)星組成，位于軌道傾角為55o的3個(gè)軌道平面內(nèi)，運(yùn)行周期12小時(shí)55分鐘，是一種全球構(gòu)架下并具有優(yōu)良區(qū)域定位性能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

綜合以上討論的各種因素，選擇5GEO+ 30MEO的星座方案，利用STK軟件對(duì)星座進(jìn)行建模仿真[4]。在STK自帶的衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫(kù)中可以查到Beidou1A~Beidou1C這3顆北斗雙星導(dǎo)航系統(tǒng)的GEO衛(wèi)星以及北斗MEO衛(wèi)星Beidou2A的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，以其中的Beidou2A為種子星展開Walker 30/3/1星座。同時(shí)，考慮到中國(guó)及周邊地區(qū)區(qū)域?qū)Ш降囊?，建立兩顆位于(86°E、0°N、36000km)和(120°E、0°N、36000km)的GEO衛(wèi)星。為了保證衛(wèi)星軌道仿真計(jì)算的精度，在計(jì)算模型中選取高精度地球引力勢(shì)模型、大氣阻力模型(Harris Priester大氣模型)、太陽(yáng)光壓模型等，采用高階Runge-Kutta-Fehlberg算法積分求解衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程[5]，最終仿真北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座分布三維視圖，星下點(diǎn)軌跡二維投影分別如圖1及圖2所示，其中Beidou1A~Beidou1E為5顆GEO衛(wèi)星，Beidou2A 101~Beidou2A

110、Beidou2A 201~Beidou2A 210及Beidou2A 301~Beidou2A 310分別為對(duì)應(yīng)3個(gè)軌道面的30顆MEO衛(wèi) 星。

圖1 5GEO+30MEO衛(wèi)星空間星座圖

圖2 5GEO+30MEO衛(wèi)星星下點(diǎn)軌跡圖 衛(wèi)星可見(jiàn)性分析

為了及時(shí)捕獲衛(wèi)星信號(hào)，需預(yù)先估計(jì)出衛(wèi)星相對(duì)于某一地面站點(diǎn)的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間、可視衛(wèi)星數(shù)目等對(duì)于充分了解其運(yùn)行狀況，合理開展相關(guān)衛(wèi)星捕獲等具有重要意義[6]。建立某地面站Beijing，其位置信息為(116.388°E、39.9062°N)，分析其在仿真時(shí)段內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤狀況。

1)單顆衛(wèi)星跟蹤分析。利用STK提供的Access Tool分析工具，以Beidou2A衛(wèi)星為例仿真時(shí)段設(shè)定為2007年7月1日12:00至2007年7月2日12:00，時(shí)間跨度為24小時(shí)。在報(bào)告欄選擇Access即可獲得Beijing站捕獲Beidou2A衛(wèi)星的跟蹤時(shí)段信息，如表1所示。

表1 Beidou2A衛(wèi)星對(duì)Beijing站進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間

Access

Start Time(UTCG)

Stop Time(UTCG)

Duration/s

2/7/2007 05:36:15.607

2/7/2007 12:00:00.000

23024.393 表1中，Access值對(duì)應(yīng)為1，表示在該時(shí)段Beidou2A衛(wèi)星只經(jīng)過(guò)Beijing站上空一次，起始時(shí)刻為當(dāng)天UTC時(shí)間5:36:15.607，截至12:00:00，歷時(shí)23024.393s。

2)整個(gè)星座的跟蹤分析。對(duì)所有35顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤分析，可以得到所有衛(wèi)星對(duì)Beijing站的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間，如圖3所示?？梢钥闯?，大部分衛(wèi)星在一天內(nèi)出現(xiàn)1~2次，這 也符合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)12小時(shí)55分鐘的運(yùn)行周期。

圖3 35顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)Beijing站進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間圖

3)可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)目分析。利用STK鏈路工具，新建一個(gè)鏈路分析。將上述Beijing站和北斗導(dǎo)航衛(wèi)星星座作為鏈路中的兩個(gè)對(duì)象添加至當(dāng)前鏈路，就可以分析仿真時(shí)段內(nèi)任意時(shí)刻Beijing站的可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)目，如圖4所示。

圖4 可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)目圖

圖4表明，在幾乎所有時(shí)刻，該地面站點(diǎn)均能同時(shí)接收來(lái)自北斗系統(tǒng)的13顆以上的衛(wèi)星，且最多可達(dá)18顆。也就是說(shuō)，滿足多重覆蓋的要求。

在STK中，衛(wèi)星的可見(jiàn)性還反映在圖形窗口中，三維圖形中，可以看到衛(wèi)星的在軌運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星對(duì)地面站可見(jiàn)時(shí)，衛(wèi)星和地面站之間有一條線進(jìn)行連接，當(dāng)該衛(wèi)星不可見(jiàn)時(shí)，連線消失，如圖5所示。通過(guò)三維圖形顯示，直觀形象地描述了地面站對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的可見(jiàn)性。

圖5 衛(wèi)星可見(jiàn)性三維空間顯示圖 定位精度分析

對(duì)于大多數(shù)用戶而言，最關(guān)心的是位置精度和給定精度下的可信度。利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行定位，其精度主要決定于以下兩個(gè)因素：其一是所測(cè)衛(wèi)星在空間的幾何分布，通常稱為衛(wèi)星分布的幾何圖形；其二是觀測(cè)量的精度。位置精度用以下公式表示[7]：

Accuracy=UERE×DOP

(1)其中，Accuracy為位置精度，UERE為用戶等效距離誤差，DOP為精度因子，其數(shù)值越小，用戶定位精度越高。等效距離誤差是根據(jù)衛(wèi)星至接收機(jī)的路徑上的各種因素（如鐘差、電離層延遲等）預(yù)測(cè)的偽距觀測(cè)值的變化值，精度因子反映衛(wèi)星的空間幾何分布，它是星座大小和軌道參數(shù)的一個(gè)函數(shù)。通常有平面位置精度因子HDOP、高程精度因子VDOP、空間位置精度因子PDOP、接收機(jī)鐘差精度因子TDOP和幾何精度因子GDOP。利用以上各項(xiàng)精度因子，便可以從不同的方面對(duì)定位精度做出評(píng)價(jià)。

利用STK的覆蓋分析模塊，可以分析單個(gè)或星座對(duì)象的全局和區(qū)域覆蓋問(wèn)題。在進(jìn)行覆蓋分析時(shí)，STK不僅可以提供詳盡的分析報(bào)告和圖表，能對(duì)覆蓋的變化進(jìn)行同步仿真，而且還會(huì)充分考慮所有對(duì)象的訪問(wèn)約束，避免計(jì)算誤差。

對(duì)于地面站Beijing，計(jì)算仿真時(shí)段內(nèi)該站點(diǎn)各DOP值，并繪制其隨時(shí)間變化的曲線，如圖7和圖8所示。

圖7 GDOP、VDOP和HDOP隨時(shí)間變化曲線圖

圖8 PDOP和TDOP隨時(shí)間變化曲線圖

此外，對(duì)全球范圍進(jìn)行覆蓋分析，考察DOP值隨地理位置的空間變化情況。空間分辨率取1°×1°，分析幾何精度因子GDOP隨經(jīng)緯度的變化，如圖9和10所示。

圖9 GDOP隨緯度變化曲線圖

圖10 GDOP隨經(jīng)度變化曲線圖

從圖中可以看出，在全球范圍內(nèi)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的GDOP值均在1.7以內(nèi)，總體上曲線起伏較小，說(shuō)明北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有良好的系統(tǒng)連續(xù)性。GDOP值隨經(jīng)度變化較緯度方向略為顯著。在中低緯度地區(qū)的GDOP值相對(duì)較小且穩(wěn)定，整體上在1.65左右。由于存在5顆增強(qiáng)區(qū)域?qū)Ш叫阅艿腉EO衛(wèi)星，故在我國(guó)及周邊地區(qū)的經(jīng)度范圍內(nèi)GDOP較之其他經(jīng)度范圍略小，處于1.30左右，其他經(jīng)度范圍內(nèi)，GDOP水平在1.60左右。

因此，上述分析表明北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在全球范圍內(nèi)具有良好的覆蓋品質(zhì)，同時(shí)是一種全球構(gòu)架下并具有優(yōu)良區(qū)域定位性能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為用戶提供高精度的導(dǎo)航定位服務(wù)。5 結(jié)束語(yǔ)

STK作為一款先進(jìn)的衛(wèi)星工具，具有強(qiáng)大的計(jì)算能力、逼真的圖形顯示、全面的分析功能以及可靠的數(shù)據(jù)報(bào)表等特性。本文借助它對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)、衛(wèi)星可見(jiàn)性分析以及定位精度等方面進(jìn)行了詳細(xì)的仿真與分析。衛(wèi)星星座和星下點(diǎn)軌跡的顯示具有良好直觀的可視化效果。星座中各衛(wèi)星的進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間(跟蹤)以及可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)目的仿真對(duì)合理有效地開展相關(guān)信號(hào)捕獲工作具有重要意義。從定位精度分析所得的圖表報(bào)告中可以直觀的了解到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)具有良好的覆蓋品質(zhì)，是一種全球構(gòu)架下并具有優(yōu)良區(qū)域定位性能的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能為用戶提供高精度的導(dǎo)航定位服務(wù)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目前仍處于建設(shè)階段，本文利用STK提供了強(qiáng)大的衛(wèi)星仿真平臺(tái)對(duì)北斗系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，仿真精度還有待于系統(tǒng)完全建成，并投入運(yùn)行后得到進(jìn)一步驗(yàn)證。本文所做工作對(duì)開拓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域具有一定意義，同時(shí)可以為具體的空間任務(wù)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] Paul Massatt, Micheal Zeitzew.The GPS Constellation Design-Current and Projected[C].Proceedings of The National Technical Meeting “NAVIGATION 2000”.Long Beach.California,1998:569-574 [2] 系統(tǒng)級(jí)的作證文件.歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS-2)比較研究(八)[R].周傲松譯.中國(guó)空間技術(shù)研究院.2001 [3] 譚述森.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展與思考[J].宇航學(xué)報(bào),2008,29,(2):392-396 [4] 楊穎 王琦.STK在計(jì)算機(jī)仿真中的應(yīng)用[M].北京,國(guó)防工業(yè)出版社,2005:87-120 [5] 柴霖,袁建平,方群,等.基于STK的星座設(shè)計(jì)與性能評(píng)估[J].宇航學(xué)報(bào),2003,24,(4): 421-423 [6] 代明鑫,張文明,王雪松.基于STK的SAR衛(wèi)星軌道預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)與仿真[J].現(xiàn)代防御技術(shù),2008,36(1):5-9 [7] 周廣勇,李良良.基于STK的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)DOP值仿真[J].地理空間信息,2009,7(3):102-104

第四篇：淺談衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的分類以及中國(guó)北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

淺談衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的分類以及中國(guó)北斗導(dǎo)航定

位系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

（河南理工大學(xué) 河南 焦作 454000）

摘要：定位與導(dǎo)航技術(shù)是涉及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、光學(xué)、力學(xué)以及數(shù)學(xué)等多學(xué)科的高技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)飛行器特別是航天器飛行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是武器精確制導(dǎo)的核心技術(shù)，這對(duì)于提高航空器、航天器以及武器裝備的機(jī)動(dòng)性、反應(yīng)速度和遠(yuǎn)程精確打擊能力具有重要意義，在海、陸、空、天等現(xiàn)代高技術(shù)武器及武器平臺(tái)中得到廣泛的應(yīng)用。

從衛(wèi)星定位與導(dǎo)航的概念入手，闡述現(xiàn)代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)的分類，并且根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，分析我國(guó)自主研制的北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用。關(guān)鍵字：定位；導(dǎo)航；北斗

On the classification of satellite positioning navigation system and the ChineseBeidou navigation and positioning system and application development

(Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000,Henan,China)

Abstract Positioning and navigation technology is involved in automatic control, computers, microelectronics, optics, mechanics andmathematics and other subjects of high-tech, especially theaircraft to achieve mission-critical spacecraft technology, but alsothe core technology of precision-guided weapons, which improveaircraft, spacecraft and weapons mobility, speed of response andlong-range precision strike capability is important, in sea, land, air, space and other modern high-tech weapons and weaponsplatforms to be widely used.Satellite positioning and navigation from the start the concept to explain the modern classification of satellite positioning and navigation system, and based on the actual application, analysis of China's own Beidou navigation and positioning systemdeveloped by the development and application.Key Words

Positioning;navigation;Beidou

0 引言 定位就是測(cè)量和表達(dá)信息、事件或目標(biāo)發(fā)生在什么時(shí)間、什么相關(guān)的空間位置的理論方法與技術(shù)。導(dǎo)航是一個(gè)技術(shù)門類的總稱，它是引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、車輛以及個(gè)人(總稱作運(yùn)載體)安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的一種手。

定位與導(dǎo)航技術(shù)是涉及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、光學(xué)、力學(xué)以及數(shù)學(xué)等多學(xué)科的高技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)飛行器特別是航天器飛行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是武器精確制導(dǎo)的核心技術(shù)，這對(duì)于提高航空器、航天器以及武器裝備的機(jī)動(dòng)性、反應(yīng)速度和遠(yuǎn)程精確打擊能力具有重要意義，在海、陸、空、天等現(xiàn)代高技術(shù)武器及武器平臺(tái)中得到廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)分類

世界上現(xiàn)有衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)有美國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、歐洲GALILEO全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、中國(guó)的北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)以及全球全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS。

1.1 GPS全球定位系統(tǒng)

圖1 GPS衛(wèi)星星座

GPS是美國(guó)國(guó)防部為軍事目的建立的，旨在徹底解決海上、空中和陸地運(yùn)載工具的導(dǎo)航和定位問(wèn)題，全部24顆導(dǎo)航衛(wèi)星（21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星）系統(tǒng)已經(jīng)建成。GPS采用碼分多址（CDMA），定位精度通常15m左右，主要應(yīng)用于單點(diǎn)導(dǎo)航定位與相對(duì)測(cè)地定位，具有全天候、定位迅速、精度高、可連續(xù)提供三維位置(緯度、經(jīng)度和高度)、三維速度和時(shí)間信息等一系列優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш蕉ㄎ坏母咝录夹g(shù)。通常GPS接收機(jī)接收到四顆衛(wèi)星的信號(hào)就能夠確定移動(dòng)載體的方位，是當(dāng)前移動(dòng)目標(biāo)導(dǎo)航定位的主流。1992年GPS正式向全世界開放，1994年在中國(guó)市場(chǎng)開始得到應(yīng)用。GPS以精確位置與定時(shí)信息，已成為支持世界范圍各種民用、科研和商業(yè)活動(dòng)的一種資源。1.2 GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

圖2 GLONASS衛(wèi)星星座

GLONASS是前蘇聯(lián)研制并為俄羅斯繼續(xù)發(fā)展的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其組成和功能與美國(guó)的GPS相類似，可用于陸、海、空等各類用戶的定位、測(cè)速及精密定時(shí)等。目前已完成了24顆工作衛(wèi)星加一顆備用衛(wèi)星空間星座布局，每天24小時(shí)每時(shí)刻各地的用戶可見(jiàn)5～8顆衛(wèi)星。衛(wèi)星識(shí)別采用頻分多址24顆 衛(wèi)星各占一個(gè)頻率，現(xiàn)已向全世界開放。1.3 GALILEO全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

圖3 GALILEO衛(wèi)星星座

歐洲為了滿足本地區(qū)導(dǎo)航定位的需求，計(jì)劃開發(fā)針對(duì)GPS和GLONASS的廣域星基增強(qiáng)系統(tǒng)（EGNOS），包括地面設(shè)施和空間衛(wèi)星，以提高GPS和GLONASS系統(tǒng)的精度、完備性和可用性。同時(shí)，為了打破目前世界美、俄全球定位系統(tǒng)在這一領(lǐng)域的壟斷，歐洲決定啟伽利略計(jì)劃，建立自主的民用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GALILEO）。EGNOS將是歐洲GALILEO計(jì)劃的第一階段，也是GALILEO計(jì)劃的基礎(chǔ)，并將在2002年達(dá)到初始運(yùn)行能力，2007年以前到全球運(yùn)行能力。GALILEO系統(tǒng)將建成全球性的定位和導(dǎo)航系統(tǒng)，它由 星座部分、有效載荷、地面監(jiān)控系統(tǒng)以及區(qū)域控制部分組成。1.4 北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)

圖4 北斗衛(wèi)星星座

它是我國(guó)自主研制的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。利用兩顆地球同步衛(wèi)星作信號(hào)中轉(zhuǎn)站，用戶站點(diǎn)的收發(fā)機(jī)接收一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到地面的測(cè)距信號(hào)，并向兩顆衛(wèi)星同時(shí)發(fā)射應(yīng)答信號(hào)，地面中心站根據(jù)兩顆衛(wèi) 3 星轉(zhuǎn)發(fā)的同一個(gè)應(yīng)答信號(hào)以及其它數(shù)據(jù)計(jì)算用戶站位置。用戶站收發(fā)機(jī)在允許的時(shí)間或規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在接收到衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)后，便可得出定位結(jié)果。該系統(tǒng)將定位、通信和定時(shí)等功能結(jié)合在一起，且有瞬時(shí)快速定位的能力，大大提高了我國(guó)自主導(dǎo)航能力。1.5 GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)

圖5 GNSS衛(wèi)星星座

GNSS是由GPS/GLONASS/INTMARSAT組合而成的，目前正在發(fā)展的導(dǎo)航系統(tǒng)，其中INTMARSAT是國(guó)際海事衛(wèi)星組織的簡(jiǎn)稱。該組織計(jì)劃通過(guò)所屬的通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)GPS/GLONASS導(dǎo)航信息，為全球用戶提供服務(wù)。由于GNSS綜合了GPS和GLONASS的衛(wèi)星信號(hào)，增加了整個(gè)系統(tǒng)可視衛(wèi)星的數(shù)目，改善了衛(wèi)星幾何位置配置，可在任何地方有較大高度角的衛(wèi)星提供選擇，這樣GNSS比GPS（或GLONASS）有更高的定位精度和更好的完整性狀態(tài)。因此，GNSS具有很強(qiáng)的互補(bǔ)作用，在同等組合方式下，運(yùn)用先進(jìn)的組合導(dǎo)航技術(shù)，以GNSS與其它導(dǎo)航技術(shù)的組合導(dǎo)航將比GPS（或GLONASS）與其它導(dǎo)航技術(shù)組合有更高的精 度和可靠性。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)

2.1 概述

我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是20世紀(jì)80年代提出的“雙星快速定位系統(tǒng)”的發(fā)展計(jì)劃。方案于1983年提出，2000年10月31日和12月21日兩顆試驗(yàn)的導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志我國(guó)已建立起第一代獨(dú)立自主導(dǎo)航定位系統(tǒng)。2003年5月25日第三顆北斗衛(wèi)星的發(fā)射成功，一個(gè)完整的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完全建成，可確保全天候?qū)崟r(shí)提供衛(wèi)星導(dǎo)航定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)突出的特點(diǎn)是：系統(tǒng)的空間衛(wèi)星數(shù)目少、用戶終端設(shè)備簡(jiǎn)單。

2.2 北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的組成

北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)包括空間部分、地面中心站、用戶接收部分?？臻g部分：由三顆地球靜止軌道衛(wèi)星（一顆備用）組成。

地面中心站：包括地面應(yīng)用系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)，具有位置報(bào)告、雙向報(bào)告通訊及雙向授時(shí)功能。用戶部分：車輛、船舶、飛機(jī)以及各軍兵種低動(dòng)態(tài)及靜態(tài)導(dǎo)航定位的用戶。服務(wù)區(qū)域：東經(jīng)70~145度，北緯5~55度范圍（我國(guó)處于東經(jīng)72~136度）定位精度：平面±20米，高程±10米。

2.3 北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的功能

北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

定位：快速確定用戶所在地的地理位置，向用戶及主管部門提供導(dǎo)航信息。

通訊：用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間均可實(shí)現(xiàn)雙向簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信。

授時(shí)：中心控制系統(tǒng)定時(shí)播發(fā)授時(shí)信息，為定時(shí)用戶提供時(shí)延修正值。2.4 北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的工作過(guò)程

1、首先由中心控制系統(tǒng)向兩顆衛(wèi)星同時(shí)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。

2、用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào)，并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。

3、中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后根據(jù)用戶的申請(qǐng)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

4、對(duì)定位申請(qǐng)，中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲：即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶，用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲；和從中心控制發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶，用戶發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。

5、由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的，因此由上面兩個(gè)延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和，從而知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面，和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上。

6、另外中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個(gè)坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號(hào)發(fā)送給用戶。2.5 北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用 2.5.1軍事應(yīng)用

北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的軍事功能與GPS類似，如：飛機(jī)、導(dǎo)彈、水面艦艇和潛艇的定位導(dǎo)航；彈道導(dǎo)彈機(jī)動(dòng)發(fā)射車、自行火炮與多管火箭發(fā)射車等武器載具發(fā)射位置的快速定位，以縮短反應(yīng)時(shí)間；人員搜救、水上排雷定位等。這項(xiàng)功能用在軍事上，意味著可主動(dòng)進(jìn)行各級(jí)部隊(duì)的定位，也就是說(shuō)大陸各級(jí)部隊(duì)一旦配備“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，除了可供自身定位導(dǎo)航外，高層指揮部也可隨時(shí)通過(guò)“北斗”系統(tǒng)掌握部隊(duì)位置，并傳遞相關(guān)命令，對(duì)任務(wù)的執(zhí)行有相當(dāng)大的助益。換言之，大陸可利用北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊(duì)指揮與管制及戰(zhàn)場(chǎng)管理。2.5.2民事應(yīng)用

1、個(gè)人位置服務(wù)

當(dāng)你進(jìn)入不熟悉的地方時(shí)，你可以使用裝有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片的手機(jī)或車載衛(wèi)星導(dǎo)航裝置找到你要走的路線。

2、氣象應(yīng)用

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)氣象應(yīng)用的開展，可以促進(jìn)我國(guó)天氣分析和數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、氣候變化監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，也可以提高空間天氣預(yù)警業(yè)務(wù)水平，提升我國(guó)氣象防災(zāi)減災(zāi)的能力。除此之外，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的氣象應(yīng)用對(duì)推動(dòng)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)拓展也具有重要的影響。

3、道路交通管理

衛(wèi)星導(dǎo)航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過(guò)在車輛上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)和數(shù)據(jù)發(fā)射機(jī)，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。

4、鐵路智能交通

衛(wèi)星導(dǎo)航將促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)輸方式實(shí)現(xiàn)升級(jí)與轉(zhuǎn)型。例如，在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域，通過(guò)安裝衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，可極大縮短列車行駛間隔時(shí)間，降低運(yùn)輸成本，有效提高運(yùn)輸效率。未來(lái)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將提供高可靠、高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù)，促進(jìn)鐵路交通的現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)調(diào)度向智能交通管理的轉(zhuǎn)型。

5、海運(yùn)和水運(yùn)

海運(yùn)和水運(yùn)是全世界最廣泛的運(yùn)輸方式之一，也是衛(wèi)星導(dǎo)航最早應(yīng)用的領(lǐng)域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備，使海上和水路運(yùn)輸更為高效和安全。北 5 斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導(dǎo)航定位和安全保障。同時(shí)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功能將支持各種新型服務(wù)的開發(fā)。

6、航空運(yùn)輸

當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道著陸時(shí)，最基本的要求是確保飛機(jī)相互間的安全距離。利用衛(wèi)星導(dǎo)航精確定位與測(cè)速的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)時(shí)確定飛機(jī)的瞬時(shí)位置，有效減小飛機(jī)之間的安全距離，甚至在大霧天氣情況下，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)盲降，極大提高飛行安全和機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)效率。通過(guò)將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結(jié)合，將為航空運(yùn)輸提供更多的安全保障。

7、應(yīng)急救援

衛(wèi)星導(dǎo)航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災(zāi)等重大災(zāi)害時(shí)，救援成功的關(guān)鍵在于及時(shí)了解災(zāi)情并迅速到達(dá)救援地點(diǎn)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還具備短報(bào)文通信功能，通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備可及時(shí)報(bào)告所處位置和受災(zāi)情況，有效縮短救援搜尋時(shí)間，提高搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)效，大大減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失。結(jié)束語(yǔ)

定位與導(dǎo)航技術(shù)是涉及自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、微電子學(xué)、光學(xué)、力學(xué)以及數(shù)學(xué)等多學(xué)科的高技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)飛行器特別是航天器飛行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，也是武器精確制導(dǎo)的核心技術(shù)，這對(duì)于提高航空器、航天器以及武器裝備的機(jī)動(dòng)性、反應(yīng)速度和遠(yuǎn)程精確打擊能力具有重要意義，在海、陸、空、天等現(xiàn)代高技術(shù)武器及武器平臺(tái)中得到廣泛的應(yīng)用。

目前，我國(guó)正在實(shí)施北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)，王澤民.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用 [M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2008.[2] 邊少峰，李文魁.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概論 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

第五篇：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在2020年完成，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)全球的衛(wèi)星導(dǎo)航功能。下面是小編為大家整理的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)5篇，以供大家參考借鑒!

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)范文一

待長(zhǎng)征呼嘯蒼穹，北斗組網(wǎng)群星閃耀。從北斗二號(hào)首顆星算起，中國(guó)已成功發(fā)射54顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，離北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成只?！耙恍侵b”。

據(jù)悉，北斗系統(tǒng)是中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍，全天候、全天時(shí)，為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。

“閃耀的北斗”彰顯的是“科技創(chuàng)新”的目標(biāo)追求。北斗系統(tǒng)的成功源于無(wú)數(shù)科研人員干著“驚天動(dòng)地事”，做著“隱姓埋名人”，用刻苦鉆研挺起民族的脊梁?！霸缭诒倍范?hào)系統(tǒng)正式提供亞太區(qū)域服務(wù)前，我國(guó)就開始了北斗三號(hào)全球系統(tǒng)的論證研制工作。”北斗系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師謝軍說(shuō)。今日的北斗工程，流程的優(yōu)化構(gòu)成“基因細(xì)胞”、新方法的采用鍛造“強(qiáng)健肌體”、科技創(chuàng)新則注入“核心靈魂”?？梢?jiàn)，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，科技創(chuàng)新是提高社會(huì)生產(chǎn)力和綜合國(guó)力的戰(zhàn)略支撐。放眼當(dāng)下，只有牽住科技創(chuàng)新“牛鼻子”，才能占領(lǐng)先機(jī)、贏得優(yōu)勢(shì)，走好科技創(chuàng)新“先手棋”，加速奔跑在璀璨星河中。

“閃耀的北斗”彰顯的是“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”的時(shí)代要求。早在2018年，習(xí)近平總書記就在致第五屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)賀信中強(qiáng)調(diào)，“加快數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展、為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展增添新動(dòng)能?！痹谛乱惠喛萍几锩彤a(chǎn)業(yè)變革的春風(fēng)之下，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合為特征的數(shù)字經(jīng)濟(jì)已成為奔涌的“后浪”，其重要性可見(jiàn)一斑。而“北斗+5G+智能技術(shù)”成功開啟了“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”與“智慧社會(huì)”，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展極為重要、信息化建設(shè)意義重大。北斗系統(tǒng)不僅能大大助力“一帶一路”沿線的重點(diǎn)建設(shè)，更為服務(wù)全球邁出了鏗鏘步伐。

“閃耀的北斗”彰顯的是“人民至上”的中國(guó)偉力。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是一個(gè)國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施。北斗系統(tǒng)為我國(guó)國(guó)家、社會(huì)公共安全、國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障，是我國(guó)改革開放42年的重大成果，是國(guó)之重器，是中國(guó)的一張靚麗“名片”，更是對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨“人民至上”執(zhí)政理念的生動(dòng)詮釋。北斗系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)庫(kù)壩、橋梁、隧道及尾礦庫(kù)等目標(biāo)的位移，為安全生產(chǎn)和事故救援提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信息支持;也在農(nóng)田信息采集、農(nóng)業(yè)普查、土地確權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等方面發(fā)揮著巨大作用;同時(shí)，搭建融合北斗技術(shù)的多警種統(tǒng)一作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)，實(shí)施網(wǎng)格化監(jiān)管，可提高對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力和水平等。北斗系統(tǒng)正在切實(shí)解決群眾關(guān)心的生產(chǎn)安全、農(nóng)業(yè)發(fā)展、社會(huì)治安等實(shí)際問(wèn)題，讓“人民至上”刻寫在老百姓的獲得感幸福感安全感上，愈發(fā)“熠熠生輝”。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)范文二

衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其原理是利用人造衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)地球表面物體的精確定位。北斗以“中國(guó)核心”“中國(guó)速度”“中國(guó)制造”打破了美國(guó)GPS系統(tǒng)壟斷局面，對(duì)增強(qiáng)國(guó)防建設(shè)，提升中國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重大意義。

6月25日2時(shí)09分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這是北斗三號(hào)系統(tǒng)的第21顆組網(wǎng)衛(wèi)星、第二顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，它將與此前發(fā)射的20顆北斗三號(hào)衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行，進(jìn)一步提升北斗系統(tǒng)的覆蓋能力和服務(wù)性能。改革開放40年，風(fēng)云激蕩，中國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星從無(wú)到有，北斗走出了一條帶有中國(guó)特色的發(fā)展道路，演繹了一場(chǎng)波瀾壯闊的東方傳奇。

始終秉初心，不陷于困境，“石以砥焉，化鈍為利”?！按笱呵嗨?，青松挺且直?！泵鎸?duì)千難萬(wàn)險(xiǎn)，北斗人的初心始終“挺且直”?；厥淄?，面對(duì)自身衛(wèi)星導(dǎo)航起步晚，國(guó)外技術(shù)封鎖，又沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒的巨大困難，中國(guó)北斗人以大決心、大毅力選擇自主創(chuàng)新，不給自己留退路;面對(duì)摸索中接二連三的困難，先驅(qū)者“燈塔計(jì)劃”的未果而終，科研一次次回到起點(diǎn)，中國(guó)北斗人以義無(wú)反顧的決絕選擇不忘初心，認(rèn)定初心，勇往直前、鍥而不舍地往上攀、走下去;面對(duì)北斗是一步跨到全球組網(wǎng)還是分階段走的路口抉擇，中國(guó)北斗人以穩(wěn)扎穩(wěn)打、不驕不躁的心態(tài)選擇立足國(guó)情，“先區(qū)域、后全球”的思路，科學(xué)鋪開“三步走”的北斗之路。正是千難萬(wàn)難的千磨萬(wàn)擊，千錘百煉，鑄就了中國(guó)北斗人永不服輸?shù)膭艃海タ艘幌盗屑夹g(shù)難題，為中國(guó)北斗升入星空提供了源源不斷的強(qiáng)大推力。

始終秉初心，不盲于求成，“如切如磋，如琢如磨”?！肮と四I(xiàn)天機(jī)巧，此器能輸郡國(guó)材?！睂?dǎo)航衛(wèi)星最講精準(zhǔn)、最需精確，所謂失之毫厘謬以千里是最客觀的描述。46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星密集發(fā)射的背后，不難發(fā)現(xiàn)是中國(guó)北斗人更為嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)精益求精的不懈追求。20多年的波瀾壯闊的背后，是一個(gè)個(gè)如航天科技集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總體主任設(shè)計(jì)師劉家興對(duì)“一納秒”較上勁的北斗人，是一個(gè)個(gè)如王金剛始終堅(jiān)持對(duì)待任何不符合性、一定要把它徹底地消除掉才能發(fā)射的北斗人，是一個(gè)個(gè)為了修改單機(jī)軟件設(shè)計(jì)存在的瑕疵而不眠不休、反復(fù)測(cè)試的北斗人始終不忘初心，追求卓越。正是這永不滿足、精益求精、臻于至善、萬(wàn)無(wú)一失的態(tài)度，蘊(yùn)育了中國(guó)北斗人“不帶一絲隱患上天”的較真勁兒，精準(zhǔn)將一顆顆衛(wèi)星送入太空，讓中國(guó)北斗走出中國(guó)、走出亞太、走向世界，閃耀星空。

始終秉初心，不止于自滿，“百尺竿頭，更進(jìn)一步”。“雖比高飛雁，猶未及青云?！敝袊?guó)北斗衛(wèi)星發(fā)展迅速，雖然取得了大量突破，超過(guò)了歐洲和俄羅斯的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，但中國(guó)北斗人始終保持清醒的頭腦，清醒地認(rèn)識(shí)到與美國(guó)的GPS系統(tǒng)還有差距，距離實(shí)現(xiàn)“三步走”目標(biāo)還有距離。第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的成功發(fā)射，再次向世界展示了中國(guó)北斗永不自滿、永不停歇、不斷創(chuàng)新的精氣神，始終秉持初心，心如明鏡，不驕不躁，永遠(yuǎn)在路上，始終邁著堅(jiān)定又自信的步伐，不斷向著2020年服務(wù)范圍覆蓋全球、2035年建設(shè)完善“更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系”的目標(biāo)砥礪前行。

習(xí)總書記一語(yǔ)道出北斗成功秘訣，“山再高，往上攀，總能登頂;路再長(zhǎng)，走下去，定能到達(dá)?！毙聲r(shí)代已經(jīng)揚(yáng)帆起航，中國(guó)北斗初心不變，將始終秉持“自主創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難、追求卓越”的精神，砥礪奮進(jìn)，堅(jiān)定走好“三步走”的最后一步，走出新階段，邁入新領(lǐng)域，不斷為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更好服務(wù)全球、造福人類貢獻(xiàn)中國(guó)智慧和力量。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)范文三

最近幾日，隨著細(xì)細(xì)品讀《榜樣4》，心中對(duì)榜樣們的敬佩越來(lái)越重;隨著反復(fù)學(xué)習(xí)，心中對(duì)榜樣的向往也越來(lái)越濃。榜樣的事跡是初心譜寫的詩(shī)句，內(nèi)涵雋永，感人肺腑，正如“扶貧之花”黃文秀，服務(wù)群眾，甘于奉獻(xiàn)、勇于擔(dān)當(dāng)，譜寫了一曲從平凡中造就偉大的青春詩(shī)篇。榜樣的歷程是初心釀造的美酒，回味悠長(zhǎng)，歷久彌香，正如本色英雄張富清，他60多年深藏功名，一輩子堅(jiān)守初心、不改本色，用奉獻(xiàn)窖藏出香醇的佳釀。

還有唐真亞、李萌、隋耀達(dá)……榜樣們正如天上的“北斗”，指引我們信念的方向，時(shí)刻為我們的人生與信仰“導(dǎo)航”。作為新時(shí)期的黨員干部，當(dāng)細(xì)細(xì)品鑒榜樣們用初心所造的“詩(shī)”與“酒”，追隨榜樣們用信念凝聚的“北斗”，通過(guò)孜孜不倦的學(xué)習(xí)和效仿，讓我們每一個(gè)人也能在實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國(guó)夢(mèng)的奮斗歷程中迸發(fā)出璀璨的光芒。

“南山老翠幾千尺，北斗寒芒第一星?！蔽覀円寻駱拥摹叭萘俊鞭D(zhuǎn)化為“思想的當(dāng)量”。通過(guò)觀看《榜樣4》，我深深地被觸動(dòng)了。專題片里的榜樣是看得見(jiàn)的偉大品格，詮釋著共產(chǎn)黨人孜孜不倦的精神追求，他們信仰堅(jiān)定，有的深藏功名，有的心系人民群眾，有的勇于擔(dān)當(dāng)，釋放出了強(qiáng)大的正能量，成為我們時(shí)代的精神標(biāo)桿和旗幟。以榜樣為標(biāo)桿，讓我們知自身的差距與不足。以榜樣為旗幟，指引我們方向，引導(dǎo)我們不斷向好的方向前行和發(fā)展。榜樣身上散發(fā)出的鮮紅底色、擔(dān)當(dāng)精神、為民情懷，成為了我們不折不扣的“北斗導(dǎo)航”，不僅充實(shí)著我們的“思想當(dāng)量”，更為黨員干部提供著“精神導(dǎo)航”。

“北斗仰之千古事，泰山所集一毫芒?！蔽覀円寻駱拥摹澳芰俊鞭D(zhuǎn)化為“信仰的增量”。我們學(xué)習(xí)榜樣，就要做到見(jiàn)賢思齊，通過(guò)深入學(xué)習(xí)榜樣來(lái)提升思想境界，從而實(shí)現(xiàn)不斷增強(qiáng)信仰的強(qiáng)度。作為一名共產(chǎn)黨員，我要以榜樣之光照亮信仰的方向，找準(zhǔn)信仰的增長(zhǎng)點(diǎn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)榜樣，對(duì)照榜樣，細(xì)學(xué)篤行，樹立正確的價(jià)值觀，從而愈發(fā)堅(jiān)定心中的信仰。只有我們信仰得到了不斷提高，我們才能在工作崗位上做到更加愛(ài)崗敬業(yè)，樹立更為高尚的道德情操，從而不斷增強(qiáng)工作中的擔(dān)當(dāng)責(zé)任意識(shí)。以榜樣為能量來(lái)源，用先進(jìn)激勵(lì)自己，就能更好地不忘初心、牢記使命，知重負(fù)重、攻堅(jiān)克難。

“北斗錯(cuò)落垂寒光，愿公提起掃八荒?！蔽覀円寻駱拥摹傲α俊鞭D(zhuǎn)化為“實(shí)干的動(dòng)量”。榜樣是一個(gè)民族的精神內(nèi)核。習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中指出，人民有信仰，國(guó)家有力量，民族有希望。我們要把榜樣的力量轉(zhuǎn)化為實(shí)干的“動(dòng)量”，才能為我們的信仰“上色”，從而把榜樣身上散發(fā)出的凈化靈魂的信仰之力，轉(zhuǎn)化為我們干事創(chuàng)業(yè)的內(nèi)能，并以此推動(dòng)我們堅(jiān)定不移地沿著中國(guó)特色社會(huì)主義道路奮勇前行。我們要通過(guò)不斷汲取榜樣的精神營(yíng)養(yǎng)，把榜樣的力量轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的具體行動(dòng)，做到內(nèi)化于心、外化于行，從而匯聚起擔(dān)當(dāng)、作為、干事、創(chuàng)業(yè)的磅礴“動(dòng)量”。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)范文四

學(xué)習(xí)共產(chǎn)黨員網(wǎng)《從3人到300人他們用青春逐夢(mèng)“北斗”》，國(guó)防科技大學(xué)北斗青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)從3個(gè)“毛頭小子”發(fā)展成長(zhǎng)為300人的“國(guó)家隊(duì)”。王飛雪、歐鋼、雍少為，3位時(shí)代先鋒的事跡慷慨激昂、催人奮進(jìn)，其中的一些“小細(xì)節(jié)”，給我以無(wú)限啟迪，或許，他們成功的“密鑰”就在這看似“不經(jīng)意”的細(xì)節(jié)中鑄就：

細(xì)節(jié)1：國(guó)之憂即我之憂，科研之難關(guān)即我等之使命。北斗“信號(hào)快速定位系統(tǒng)”歷經(jīng)10年攻關(guān)仍未獲突破，“無(wú)意中”得知此事的三人，“看到攸關(guān)國(guó)家安全的系統(tǒng)工程研制受阻，他們的心情非常沉重。當(dāng)晚，他們徹夜未眠。必須另辟蹊徑!”為什么三個(gè)年輕人會(huì)寤寐思服、輾轉(zhuǎn)難眠?為什么只是學(xué)生的他們，只是“無(wú)意”知曉的他們，卻“心情沉重”?為什么完全可以放過(guò)這一“攔路虎”的他們，給出了迥然不同的答案，選擇了迎難而上，選擇了一條格外艱難的科學(xué)探險(xiǎn)之路?我想，用艾青的這句話作為最好的回答：”為什么我的眼里常含滿淚水，因?yàn)槲覍?duì)這土地愛(ài)的深沉“!

細(xì)節(jié)2：“兩個(gè)沒(méi)有”顯情懷?？萍紙?bào)國(guó)之情，為國(guó)排憂解難之志，促使三個(gè)年輕人夙興夜寐，主意拿定就立馬行動(dòng)，發(fā)揚(yáng)老一輩“兩彈一星”精神，沒(méi)有條件創(chuàng)造條件也要上，“他們從北京帶回一臺(tái)計(jì)算機(jī)，以及4萬(wàn)元的嘗試科研經(jīng)費(fèi)，開始了艱難的攻關(guān)——沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室，就把一個(gè)不到10平方米的倉(cāng)庫(kù)簡(jiǎn)單收拾一下;沒(méi)有儀器設(shè)備，就找別人借”?！皟蓚€(gè)沒(méi)有”見(jiàn)出青春飛揚(yáng)的神采，見(jiàn)出“青出于藍(lán)”的志氣，見(jiàn)出濃濃的家國(guó)情懷!

細(xì)節(jié)3：“茍利國(guó)家生死以，豈因禍福避趨之”。2006年，面對(duì)“北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已成功運(yùn)行多年，系統(tǒng)穩(wěn)定，多數(shù)人主張繼續(xù)沿用原來(lái)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式，只提升系統(tǒng)穩(wěn)健性即可?！笔沁x擇“多數(shù)人”的穩(wěn)健，還是選擇“少數(shù)人”的激進(jìn)?每個(gè)人的人生都面臨過(guò)選擇：有的人為了職位，在原則和做事之間，選擇了誰(shuí)都不得罪的“老好人”，美其名曰“群眾基礎(chǔ)要牢”;有的人為了財(cái)富，在穩(wěn)健收益和風(fēng)險(xiǎn)收益面前選擇了穩(wěn)妥。這些都看似無(wú)可厚非，這樣的選擇也“風(fēng)險(xiǎn)小”最容易“不出事”，轉(zhuǎn)到科技領(lǐng)域，同樣意味著，距離失敗更遠(yuǎn)了些，可以保持更高的成功率或者可靠性，看似也沒(méi)錯(cuò)。但是在“跟隨”西方科技，還是“搶占科技制高點(diǎn)”，在事關(guān)“超越”的關(guān)鍵當(dāng)口，做出何種抉擇，就見(jiàn)出了一個(gè)人的風(fēng)骨、氣節(jié)、格局、氣魄，國(guó)之大幸，我們擁有這樣一批勇敢無(wú)畏勇攀科技高峰的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，他們給出了無(wú)愧于時(shí)代無(wú)愧于國(guó)家的決定性選擇，“這是一次北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)性能全面升級(jí)的絕佳機(jī)會(huì)，哪怕創(chuàng)新空間再小、創(chuàng)新難度再高，也要奮力一搏”：奮力一搏，搏出了嶄新的天地，搏出了大國(guó)的恢弘氣魄。

細(xì)節(jié)4：“狹路相逢勇者勝”。勇攀科研高峰的進(jìn)程中，特別是在沒(méi)有可資借鑒的經(jīng)驗(yàn)前提下，難題無(wú)處不在，意想不到的困難也會(huì)不斷涌現(xiàn)。2007年，北斗二號(hào)又面臨關(guān)鍵抉擇，“當(dāng)時(shí)的解決方案有兩種：一是‘躲’，二是‘抗’”。前者難度小，但無(wú)法根本解決問(wèn)題，且會(huì)造成國(guó)家巨大經(jīng)濟(jì)損失;后者耗費(fèi)資金少，但“技術(shù)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高、時(shí)間緊迫，且勝敗難料”，又到了選擇的當(dāng)口，又到了考驗(yàn)勇氣、智慧、決心、意志的“狹路”，是“躲”是“抗”?“俠之大者為國(guó)為民”，他們?cè)俅斡y而上，“經(jīng)過(guò)3個(gè)月連續(xù)奮戰(zhàn)，研制出具有超強(qiáng)抗干擾能力的衛(wèi)星載荷，將抗干擾能力提高了1000倍，打造出衛(wèi)星電磁防護(hù)盾牌”：他們無(wú)愧于專家口中的“李云龍式”的科研團(tuán)隊(duì)。

細(xì)節(jié)5：今天的“笑話”，是為了明天的領(lǐng)跑?？蒲姓叩臅r(shí)間常常是“白加黑”“5+2”，“陳雷：離開時(shí)間3：52，累計(jì)加班2268小時(shí)”，“李井源：離開時(shí)間1：27，累計(jì)加班2023小時(shí)”，客觀地反映了他們的努力，“平均加班超過(guò)1000小時(shí)，如果按每天8小時(shí)工作時(shí)間，他們每年要多上120多天班”，這每年每人多出的120天，延展了科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)生命的寬度厚度和質(zhì)量，體現(xiàn)了科研團(tuán)隊(duì)立志超越、無(wú)私奉獻(xiàn)的偉大情懷，實(shí)為國(guó)之棟梁;作為中國(guó)人，國(guó)家有如此忘我拼搏之科研團(tuán)體，實(shí)為國(guó)之幸事、民之幸事，我們堅(jiān)信，未來(lái)將從他們的奮斗中成為現(xiàn)實(shí)，中國(guó)的航天科技必將實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，昂然屹立于蒼穹環(huán)宇之上。同樣的，回看自我，我們更要以他們?yōu)榘駱樱瑸榱嗣魈斓南Ｍ瑠^力奔跑、砥礪前行，向著“中國(guó)夢(mèng)”的目標(biāo)，跑好我們這代人的“接力棒”。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面部署完成黨員心得體會(huì)范文五

為把學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想進(jìn)一步引向深入，近日，中央宣傳部編寫印發(fā)了《習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想學(xué)習(xí)綱要》(以下簡(jiǎn)稱《學(xué)習(xí)綱要》)?！秾W(xué)習(xí)綱要》對(duì)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想作了全面系統(tǒng)的闡述，有助于廣大干部群眾更好理解把握這一思想的基本精神、基本內(nèi)容、基本要求，更加自覺(jué)地用以武裝頭腦、指導(dǎo)實(shí)踐、推動(dòng)工作。同時(shí)內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)嚴(yán)整，忠實(shí)原文原著、文風(fēng)生動(dòng)樸實(shí)，是全黨開展“不忘初心、牢記使命”主題教育的重要學(xué)習(xí)材料，是廣大干部群眾深入學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想的重要輔助讀本。

理論是時(shí)代之光，思想是前行之旗。

新時(shí)代孕育并催生新思想。正如馬克思、恩格斯所說(shuō)：“一切劃時(shí)代思想體系的真正內(nèi)容，都是由于產(chǎn)生這些思想的那個(gè)時(shí)期的需要而形成起來(lái)的。”習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想是黨和國(guó)家指導(dǎo)思想的與時(shí)俱進(jìn)，是我們黨的最新理論成果，是全體人民的思想智慧勞動(dòng)成果，是馬克思主義中國(guó)化的最新體現(xiàn)。學(xué)習(xí)好、運(yùn)用好、落實(shí)好習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，對(duì)我們的學(xué)習(xí)、工作、生活都會(huì)產(chǎn)生積極影響。

新時(shí)代，我們都是追夢(mèng)人，在康莊大道上逐夢(mèng)前行，思想學(xué)習(xí)先行。這要求我們?cè)谌粘５乃枷雽W(xué)習(xí)中，切實(shí)提高思想政治站位，要在常學(xué)常新中加強(qiáng)理論修養(yǎng)，在真學(xué)真信中堅(jiān)定理想信念，在學(xué)思踐誤中不忘初心使命，在細(xì)照篤行中不斷修煉自我，在知行合一中主動(dòng)擔(dān)當(dāng)作為。久久為功，深入學(xué)習(xí)《學(xué)習(xí)綱要》，重點(diǎn)圍繞這三個(gè)字：懂、通、實(shí)。

“懂”是前提。讀原著、學(xué)原文、悟原理，把每一點(diǎn)都領(lǐng)會(huì)深、領(lǐng)會(huì)透，做到知其言更知其義，知其然更知其所以然。只有深刻學(xué)懂每一個(gè)要點(diǎn)，方可用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)際工作，達(dá)到事半功倍的成效，尤其是切忌“半個(gè)瓶子響叮當(dāng)”式學(xué)習(xí)，要以“知之為知之，不知為不知”的求學(xué)態(tài)度，對(duì)待不懂的知識(shí)，加強(qiáng)理解，熟讀幾遍，還可求教他人，在交流中體悟，在疑問(wèn)中求真，像“成熟的水稻”一樣，看似低頭“不堪重負(fù)”，實(shí)則沉思學(xué)習(xí)，“內(nèi)心”飽滿，仍孜孜不倦汲取著知識(shí)的養(yǎng)分。

“通”是貫通。采取前后關(guān)聯(lián)，融匯貫通的學(xué)習(xí)方法，內(nèi)化于心，外化于行，牢牢把握這4個(gè)貫通：一是同學(xué)習(xí)馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個(gè)代表”重要思想、科學(xué)發(fā)展觀貫通起來(lái);二是同學(xué)習(xí)黨史、國(guó)史、社會(huì)主義發(fā)展史貫通起來(lái);三是同進(jìn)行偉大斗爭(zhēng)、建設(shè)偉大工程、推進(jìn)偉大事業(yè)、實(shí)現(xiàn)偉大夢(mèng)想的實(shí)踐貫通起來(lái);四是同落實(shí)十八大以來(lái)黨中央作出的各項(xiàng)戰(zhàn)略部署貫通起來(lái)，準(zhǔn)確把握這一思想的理論邏輯、歷史邏輯、實(shí)踐邏輯。

“實(shí)”是落腳點(diǎn)。密切聯(lián)系思想和工作實(shí)際，強(qiáng)化問(wèn)題導(dǎo)向、實(shí)踐導(dǎo)向、需求導(dǎo)向，深入淺出，把自己擺進(jìn)去、把職責(zé)擺進(jìn)去、把工作擺進(jìn)去，著重用所學(xué)解決三類問(wèn)題：改革發(fā)展穩(wěn)定的重大問(wèn)題、人民群眾反映強(qiáng)烈的突出問(wèn)題、黨的建設(shè)面臨的緊迫問(wèn)題，確保取得實(shí)實(shí)在在的成效。

習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想是普照神州大地的時(shí)代之光，是黨和國(guó)家前行之旗幟，為黨員干部在行動(dòng)上提供了“北斗導(dǎo)航”，不斷指引著我們闊步前行，走上輝煌征程路。新時(shí)代我們都是奮斗者，奮斗是人生旅途中最亮麗的底色，要緊緊圍繞新時(shí)代的前進(jìn)方向，牢牢把握新時(shí)代的機(jī)遇，點(diǎn)滴匯聚新時(shí)代的力量，不忘初心，牢記使命，為實(shí)現(xiàn)中華偉大復(fù)興夢(mèng)而不懈努力奮斗。當(dāng)然面對(duì)取得的成就，我們不應(yīng)有絲毫的自滿，但需懷有無(wú)比的自信，帶著敬仰、帶著忠誠(chéng)、帶著擔(dān)當(dāng)深學(xué)篤用習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想，走好新時(shí)代的長(zhǎng)征路。