北斗卫星导航系统建设与发展.ppt

2010年月-11日，德国慕尼黑,中国第二代卫星导航系统专项管理办公室,2010年慕尼黑卫星导航峰会,1,北斗卫星导航系统建设与发展,北斗卫星导航系统政府网站2010年1月15日开通运行；“”或；英文网站也将于近期开通运行。,2,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,3,内容,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,内容,4,中国自上世纪80年代决策建设独立自主的卫星导航系统。2003年，北斗卫星导航试验系统建成，并在多个领域进行了很好的应用。目前，北斗卫星导航系统正在建设当中。,5,开放性自主性兼容性渐进性,基本原则,6,基本原则,开放性北斗卫星导航系统将为用户免费提供高质量的开放服务，并且欢迎全世界的用户使用北斗系统。中国将与其他国家就卫星导航有关问题进行广泛深入的交流，以推动GNSS及其相关技术和产业的发展。,基本原则,8,自主性中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将为亚太地区提供更高质量的服务。,基本原则,9,兼容性北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的兼容和互操作。,基本原则,10,渐进性北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展实际，遵循循序渐进的模式建设。北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,内容,11,系统描述,12,系统组成信号特征时间系统坐标系统服务和性能,系统组成,星座,GEO卫星,MEO卫星,空间段,5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星,13,地面段由主控站、上行注入站和监测站组成。,系统组成,地面段,14,用户段由北斗用户终端以及与其他GNSS兼容的终端组成。,北斗系统的用户终端,用户段,系统组成,15,用户段,系统组成,16,用户终端研制进展顺利，相关的政策和标准也在研究和制定当中。北斗系统民用信号ICD文件（1.0版本）的技术准备已完成，北斗系统民用信号ICD文件及其更新将逐步在北斗系统政府网站上发布。,信号特征,频段B1:1559.0521591.788MHzB2:1166.221217.37MHzB3:1250.6181286.423MHz,17,北斗系统第二阶段信号,信号特征,18,19,北斗系统第三阶段信号,时间系统,20,北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。BDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。,北斗系统采用中国2000大地坐标系统（CGS2000）。CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个厘米，对于大多数应用来说，可以不考虑CGS2000和ITRF的坐标转换。,坐标系统,21,服务和性能,两种全球服务开放服务：免费、开放定位精度:10m授时精度:20ns测速精度:0.2m/s授权服务:确保高可靠应用（甚至是在复杂条件下）。,22,服务和性能,两种区域服务广域差分服务定位精度:1m短报文通信服务,23,内容,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,24,部署步骤,第一步北斗卫星导航试验系统北斗第一阶段,25,2000年以来，成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫星导航试验系统。系统能够提供基本的定位、授时和短报文通信服务。,2000年10月31日140E,2000年12月21日80E,2003年5月25日110.5E,作为全球系统，北斗卫星导航系统首先在2012年左右覆盖亚太地区，并将在2020年前覆盖全球。,北斗系统第二阶段北斗系统第三阶段2012年左右2020年前,部署步骤,第二步全球系统,26,2007年4月，北斗卫星导航系统的首颗MEO（COMPASS-M1）卫星成功发射，确保了ITU频率资料，并完成了大量技术试验。,COMPASS-M1发射,27,COMPASS-G2发射,2009年4月15日，北斗卫星导航系统的首颗GEO卫星（COMPASS-G2）在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，验证了GEO导航卫星相关技术。,28,新的GEO卫星发射,2010年1月17日，北斗卫星导航系统的第三颗组网卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射，该卫星也是系统的第二颗GEO卫星。,29,2010年1月22日，卫星定点于东经160度并开始发射信号。目前，卫星正在进行在轨测试。,截至2012年底，将由长征系列运载火箭陆续发射10余颗卫星。,31,内容,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,32,应用,33,北斗卫星导航试验系统已在多个领域发挥了非常重要的作用，包括：测绘通信水利减灾海事交通勘探森林防火等等,内容,1.基本原则2.系统基本描述3.系统部署4.应用5.兼容与互操作6.结论,34,对兼容与互操作的理解有关双边活动,兼容与互操作,35,兼容：单独或共同使用多个卫星导航系统，而不对各自服务或信号的使用产生有害干扰。ITU为射频兼容问题的讨论提供了框架。,36,兼容,频谱重叠：导航系统间共享频谱是可行的，不同系统信号间确实存在频谱重叠。对许多应用来说，开放信号频谱重叠对实现互操作是有益的。,37,兼容,授权信号频谱分离:授权信号与开放信号频谱分离是有益的。信号设计应综合考虑多种因素。由于频率资源十分有限，目前，授权信号频谱分离十分困难。现有系统现代化信号和未来新建系统信号的频率资源需求也将难以得到满足。,38,兼容,互操作:共同使用多个卫星导航系统的开放服务，能够在用户层面比单独使用一种服务获得更好的能力，而不显著增加接收机的成本和复杂性。,39,互操作,获得的效益大于付出的代价在用户级提供更好的能力易于互操作接收机的研发相互播发包括系统时间偏差在内的互操作信息相近的最大接收功率对互操作是有益的共同的频谱是重要的频率多样性对提高抗干扰能力是有益的互操作信号B1-C：1575.42MHzB2a：1176.45MHzB2b：1207.14MHz,40,互操作,有关双边活动,第一次会议于2007年6月在日内瓦召开第二次会议于2008年5月在西安召开第三次会议于2008年10月在日内瓦召开第四次会议于2009年12月在三亚召开,4次频率兼容协调会议：,41,BeiDou,GPS,第一次频率兼容会议于2007年5月在北京召开。第一次兼容与互操作技术工作组会议于2008年9月在北京召开。第二次技术工作组会议于2008年12月在北京召开。第三次工作组会议于2009年6月在布鲁塞尔召开。第二次频率兼容会议于2010年1月在北京召开。第四次工作组会议于2010年1月在北京召开。,有关双边活动,42,Galileo,BeiDou,频率兼容协调会议于2007年1月在莫斯科召开