北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)專項(xiàng)管理辦公室,1,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)政府網(wǎng)站,2010,年,1,月,15,日開(kāi)通運(yùn)行；,“,”,或,w,；,英文網(wǎng)站也將于近期開(kāi)通運(yùn)行。,2,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,3,內(nèi)容,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,內(nèi)容,4,中國(guó)自上世紀(jì),80,年代決策建設(shè)獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。,2003,年，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建成，并在多個(gè)領(lǐng)域

2、進(jìn)行了很好的應(yīng)用。目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正在建設(shè)當(dāng)中。,5,開(kāi)放性,自主性,兼容性,漸進(jìn)性,基本原則,6,基本原則,7,開(kāi)放性,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將為用戶免費(fèi)提供高質(zhì)量的開(kāi)放服務(wù)，并且歡迎全世界的用戶使用北斗系統(tǒng)。,中國(guó)將與其他國(guó)家就衛(wèi)星導(dǎo)航有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行廣泛深入的交流，以推動(dòng),GNSS,及其相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。,基本原則,8,自主性,中國(guó)將獨(dú)立自主地發(fā)展和運(yùn)行北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。,北斗系統(tǒng)能夠獨(dú)立為全球用戶提供服務(wù)，尤其是將為亞太地區(qū)提供更高質(zhì)量的服務(wù)。,基本原則,9,兼容性,北斗系統(tǒng)將致力于實(shí)現(xiàn)與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容和互操作。,基本原則,10,漸進(jìn)性,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將依據(jù)中國(guó)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)

3、展實(shí)際，遵循循序漸進(jìn)的模式建設(shè)。,北斗系統(tǒng)將通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)性能，確保系統(tǒng)建設(shè)階段平穩(wěn)過(guò)渡，為用戶提供長(zhǎng)期連續(xù)的服務(wù)。,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,內(nèi)容,11,系統(tǒng)描述,12,系統(tǒng)組成,信號(hào)特征,時(shí)間系統(tǒng),坐標(biāo)系統(tǒng),服務(wù)和性能,系統(tǒng)組成,星座,GEO,衛(wèi)星,MEO,衛(wèi)星,空間段,5,顆,GEO,衛(wèi)星和,30,顆,Non-GEO,衛(wèi)星,13,地面段由主控站、上行注入站和監(jiān)測(cè)站組成。,系統(tǒng)組成,地面段,14,用戶段由北斗用戶終端以及與其他,GNSS,兼容的終端組成。,北斗系統(tǒng)的用戶終端,用戶段,系統(tǒng)組成,15,用戶段,系統(tǒng)組成,16,

4、用戶終端研制進(jìn)展順利，相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)也在研究和制定當(dāng)中。,北斗系統(tǒng)民用信號(hào),ICD,文件（,1.0,版本）的技術(shù)準(zhǔn)備已完成，北斗系統(tǒng)民用信號(hào),ICD,文件及其更新將逐步在北斗系統(tǒng)政府網(wǎng)站上發(fā)布。,信號(hào)特征,頻段,B1:1559.0521591.788MHz,B2:1166.221217.37MHz,B3:1250.6181286.423MHz,17,截至,星座,信號(hào)（實(shí)際發(fā)射）,2012,年,5GEO+5IGSO+4MEO,（,區(qū)域服務(wù),）,主要是北斗系統(tǒng)第二階段信號(hào),2020,年,5GEO+3IGSO+27MEO,（,全球服務(wù),）,主要是北斗系統(tǒng)第三階段信號(hào),北斗系統(tǒng)第二階段信號(hào),信號(hào)特征

5、,18,信號(hào),中心頻點(diǎn),(MHz),碼速率,(cps),帶寬,(MHz),調(diào)制方式,服務(wù)類型,B1(I),1561.098,2.046,4.092,QPSK,開(kāi)放,B1(Q),2.046,授權(quán),B2(I),1207.14,2.046,24,QPSK,開(kāi)放,B2(Q),10.23,授權(quán),B3,1268.52,10.23,24,QPSK,授權(quán),19,北斗系統(tǒng)第三階段信號(hào),信號(hào),中心頻點(diǎn),(MHz),碼速率,(cps),數(shù)據(jù),/,符號(hào)速率,(bps/,sps,),調(diào)制方式,服務(wù)類型,B1-C,D,1575.42,1.023,50/100,MBOC(6,1,1/11),開(kāi)放,B1-C,P,No,B1-

6、A,2.046,50/100,BOC,（,14,，,2,）,授權(quán),No,B2a,D,1191.795,10.23,25/50,AltBOC(15,10),開(kāi)放,B2a,P,No,B2b,D,50/100,B2b,P,No,B3,1268.52,10.23,500bps,QPSK(10),授權(quán),B3-A,D,2.5575,50/100,BOC(15,2.5),授權(quán),B3-A,P,No,時(shí)間系統(tǒng),20,北斗時(shí)（,BDT,）溯源到協(xié)調(diào)世界時(shí),UTC,（,NTSC,），與,UTC,的時(shí)間偏差小于,100,納秒。,BDT,的起算歷元時(shí)間是,2006,年,1,月,1,日零時(shí)零分零秒（,UTC,）。,BDT

7、,與,GPS,時(shí)和,Galileo,時(shí)的互操作在北斗設(shè)計(jì)時(shí)間系統(tǒng)時(shí)已經(jīng)考慮，,BDT,與,GPS,時(shí)和,Galileo,時(shí)的時(shí)差將會(huì)被監(jiān)測(cè)和發(fā)播。,北斗系統(tǒng)采用中國(guó),2000,大地坐標(biāo)系統(tǒng),（,CGS2000,）。,CGS2000,與國(guó)際地球參考框架,ITRF,的一致性約為,5,個(gè)厘米，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可以不考慮,CGS2000,和,ITRF,的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。,坐標(biāo)系統(tǒng),21,服務(wù)和性能,兩種全球服務(wù),開(kāi)放服務(wù)：免費(fèi)、開(kāi)放,定位精度,:10 m,授時(shí)精度,:20 ns,測(cè)速精度,:0.2,m/s,授權(quán)服務(wù),:,確保高可靠應(yīng)用（甚至是在復(fù)雜條件下）。,22,服務(wù)和性能,兩種區(qū)域服務(wù),廣域差分服務(wù)

8、,定位精度,:1 m,短報(bào)文通信服務(wù),23,內(nèi)容,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,24,部署步驟,第一步,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng),北斗第一階段,25,2000,年以來(lái)，成功發(fā)射,3,顆,GEO,衛(wèi)星，建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠提供基本的定位、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。,2000,年,10,月,31,日,140E,2000,年,12,月,21,日,80E,2003,年,5,月,25,日,110.5E,作為全球系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首先在,2012,年左右覆蓋亞太地區(qū)，并將在,2020,年前覆蓋全球,。,北斗系統(tǒng)第二階段 北斗系統(tǒng)第

9、三階段,2012,年左右,2020,年前,部署步驟,第二步,全球系統(tǒng),26,2007,年,4,月，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的首顆,MEO,（,COMPASS-M1,）衛(wèi)星成功發(fā)射，確保了,ITU,頻率資料，并完成了大量技術(shù)試驗(yàn)。,COMPASS-M1,發(fā)射,27,COMPASS-G2,發(fā)射,2009,年,4,月,15,日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的首顆,GEO,衛(wèi)星（,COMPASS-G2,）在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭成功發(fā)射，驗(yàn)證了,GEO,導(dǎo)航衛(wèi)星相關(guān)技術(shù)。,28,新的,GEO,衛(wèi)星發(fā)射,2010,年,1,月,17,日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第三顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭成功

10、發(fā)射，該衛(wèi)星也是系統(tǒng)的第二顆,GEO,衛(wèi)星。,29,2010,年,1,月,22,日，衛(wèi)星定點(diǎn)于東經(jīng),160,度并開(kāi)始發(fā)射信號(hào)。目前，衛(wèi)星正在進(jìn)行在軌測(cè)試。,截至,2012,年底，將由長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭陸續(xù)發(fā)射,10,余顆衛(wèi)星。,31,內(nèi)容,1,.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,32,應(yīng)用,33,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)已在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了非常重要的作用，包括：,測(cè)繪,通信,水利,減災(zāi),海事,交通,勘探,森林防火等等,內(nèi)容,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,34,對(duì)兼容與互操作的理解

11、,有關(guān)雙邊活動(dòng),兼容與互操作,35,兼容：,單獨(dú)或共同使用多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而不對(duì)各自服務(wù)或信號(hào)的使用產(chǎn)生有害干擾。,ITU,為射頻兼容問(wèn)題的討論提供了框架。,36,兼容,頻譜重疊：,導(dǎo)航系統(tǒng)間共享頻譜是可行的，不同系統(tǒng)信號(hào)間確實(shí)存在頻譜重疊。,對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，開(kāi)放信號(hào)頻譜重疊對(duì)實(shí)現(xiàn)互操作是有益的。,37,兼容,授權(quán)信號(hào)頻譜分離,:,授權(quán)信號(hào)與開(kāi)放信號(hào)頻譜分離是有益的。,信號(hào)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮多種因素。,由于頻率資源十分有限，目前，授權(quán)信號(hào)頻譜分離十分困難。,現(xiàn)有系統(tǒng)現(xiàn)代化信號(hào)和未來(lái)新建系統(tǒng)信號(hào)的頻率資源需求也將難以得到滿足。,38,兼容,互操作,:,共同使用多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開(kāi)放服務(wù)，能夠在用戶

12、層面比單獨(dú)使用一種服務(wù)獲得更好的能力，而不顯著增加接收機(jī)的成本和復(fù)雜性。,39,互操作,獲得的效益大于付出的代價(jià),在用戶級(jí)提供更好的能力,易于互操作接收機(jī)的研發(fā),相互播發(fā)包括系統(tǒng)時(shí)間偏差在內(nèi)的互操作信息,相近的最大接收功率對(duì)互操作是有益的,共同的頻譜是重要的,頻率多樣性對(duì)提高抗干擾能力是有益的,互操作信號(hào),B1-C,：,1575.42MHz,B2a,：,1176.45MHz,B2b,：,1207.14MHz,40,互操作,有關(guān)雙邊活動(dòng),第一次會(huì)議于,2007,年,6,月在日內(nèi)瓦召開(kāi),第二次會(huì)議于,2008,年,5,月在西安召開(kāi),第三次會(huì)議于,2008,年,10,月在日內(nèi)瓦召開(kāi),第四次會(huì)議于,2

13、009,年,12,月在三亞召開(kāi),4,次頻率兼容協(xié)調(diào)會(huì)議：,41,BeiDou,GPS,第一次頻率兼容會(huì)議于,2007,年,5,月在北京召開(kāi)。,第一次兼容與互操作技術(shù)工作組會(huì)議于,2008,年,9,月在北京召開(kāi)。,第二次技術(shù)工作組會(huì)議于,2008,年,12,月在北京召開(kāi)。,第三次工作組會(huì)議于,2009,年,6,月在布魯塞爾召開(kāi)。,第二次頻率兼容會(huì)議于,2010,年,1,月在北京召開(kāi)。,第四次工作組會(huì)議于,2010,年,1,月在北京召開(kāi)。,有關(guān)雙邊活動(dòng),42,Galileo,BeiDou,頻率兼容協(xié)調(diào)會(huì)議于,2007,年,1,月在莫斯科召開(kāi)。,有關(guān)雙邊活動(dòng),43,GLONASS,BeiDou,內(nèi)容,44,1.,基本原則,2.,系統(tǒng)基本描述,3.,系統(tǒng)部署,4.,應(yīng)用,5.,兼容與互操作,6.,結(jié)論,目前，北斗系統(tǒng)建設(shè)正在順利進(jìn)行。,作為重要的,GNSS,系統(tǒng)之一，北斗系統(tǒng)愿意與其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)積極開(kāi)展合作，共同促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè),的,發(fā)展。,結(jié)論,45,謝 謝,!,46,