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北斗一号

北斗一号卫星导航定位系统(北斗导航试验卫星)

北斗一号,是我国研制的第一代卫星导航系统,利用地球同步轨道卫星为用户提供全天候、区域性的卫星定位系统。北斗一号由两颗地球静止卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。现已全部退役,由北斗二号代替提供导航定位服务。

北斗一号是我国在卫星导航领域上的尝试,由其发展起来的北斗卫星导航系统已经发展成熟,并已面向亚太地区提供定位导航服务。

卫星名称北斗一号又名北斗一号卫星导航定位系统
研制国家中国

发射情况

2000年10月31日,我国在西昌卫星发射中心长征三号甲运载火箭,注册送3金币捕鱼的将北斗-1A卫星送入太空。

2000年12月21日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,注册送3金币捕鱼的将北斗-1B卫星送入太空。

2003年5月25日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,注册送3金币捕鱼的将北斗-1C卫星送入太空。

2007年2月3日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭,注册送3金币捕鱼的将北斗-1D卫星送入太空。

提供服务

定位

快速确定目标或者用户所处地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。

通信

用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。

授时

中心控制系统定时播发授时信息(“授时”即每天在一定时间用无线电信号报告最精确的时间),同时为用户提供时延修正值(“时延”指从说话人开始说话到受话人听到内容的时间)。

“北斗一号”卫星导航定位系统,不受通讯信号和空间距离的影响,一台主指挥机进行卫星定位后,可连接多部类似手机的“北斗一号”终端机,终端机每次可编写40多字的短信发送到指定手机上,非常有利于震区的救援信息传递。

工作原理

北斗一号卫星定位系统由两颗地球静止轨道卫星、一颗在轨备份卫星、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。系统的工作过程是:

首先由中心控制系统向卫星i和卫星ii同时发送询问信号,经卫星转发器向服务区内的用户广播。

用户响应其中一颗卫星的询问信号,并同时向两颗卫星发送响应信号,经卫星转发回中心控制系统。

中心控制系统接收并解调用户发来的信号,然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理。对定位申请,中心控制系统测出两个时间延迟:即从中心控制系统发出询问信号,经某一颗卫星转发到达用户,用户发出定位响应信号,经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟;和从中心控制发出询问信号,经上述同一卫星到达用户,用户发出响应信号,经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。

由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的,因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。

另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

北斗一号的覆盖范围是北纬5°-55°,东经70°-140°之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率:2491.75mhz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。

抗震救灾

北斗一号卫星导航系统在2008年的汶川地震抗震救灾中发挥了重要作用,救灾部队携带的“北斗一号”终端机不断从前线发回各类灾情报告,为指挥部指挥抗震救灾提供了重要的信息支援。

中国卫星导航应用管理中心负责人介绍说,地震发生后,中心为救援部队紧急配备了1000多台“北斗一号”终端机,实现了各点位之间、点位与北京之间的直线联络。在灾区通信没有完全修复,信息传送不畅的情况下,各救援部队利用“北斗一号”及时准确地将各种信息发回。

2008年5月17日报道,成都军区某部通过“北斗一号”发回信息:北川县茶坪余震不断,海子(湖泊在当地的称呼)水位迅速上升,随时可能发生重大洪灾。灾民已弃家转移高处,46名重伤员急需救助。新华社2008年5月16日也曾报道,救援部队携带的“北斗一号”终端机,15日继续传回汶川地震灾区的最新灾情和救援情况,大部分救援部队已经到达指定位置,在灾区各乡镇展开全面搜救。从这两则报道可以看出,在当地通信设施严重受损的情况下,我国自主研制的“北斗一号”系统能发挥重要作用,救灾指挥部可以通过“北斗一号”系统,精确判定各路救灾部队的位置,以便根据灾情及时下达新的救援任务。

缺点与不足

北斗一号的缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,且需提供用户高程数据,不能满足高动态和保密的军事用户要求,用户数量受一定限制。

北斗导航系统是主动式双向测距二维导航,地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。因此,用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。

北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。相对于GPS(美国全球卫星定位系统)来说,GPS的用户设备容量是无限的。

重要意义

北斗一号导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,它的研制注册送3金币捕鱼标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位,解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个注册送3金币捕鱼的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。

北斗一号
航天器信息 浏览次数:2006次
最新更新:2015-08-07 10:53
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