新闻中心

北斗卫星的定位精度和系统功能
发布日期:2015-09-14   |   访问量:818次   |   来源:

一、 定位精度

       中国北斗卫星导航系统是继美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略之后的全球第四大卫星导航系统。定位效果分析是导航系统性能评估的重要内容。此前,由于受地域限制,对北斗全球大范围的定位效果分析只能通过仿真手段。

       由武汉大学测绘学院和中国南极测绘研究中心杜玉军、王泽民等科研人员进行的这项研究,在2011—2012年中国第28次南极科学考察期间,沿途大范围采集了北斗和GPS连续实测数据,跨度北至中国天津,南至南极内陆昆仑站。同时还采集了中国南极中山站的静态观测数据。为对比分析不同区域静态定位效果,在武汉也进行了静态观测。

       科研人员利用严谨的分析研究方法,从信噪比、多路径、可见卫星数、精度因子、定位精度等多个方面,对比分析了北斗和GPS在航线上不同区域、尤其是在远洋及南极地区不同运动状态下的定位效果。

       结果表明,北斗系统信号质量总体上与GPS相当。在45度以内的中低纬地区,北斗动态定位精度与GPS相当,水平和高程方向分别可达10米和20米左右;北斗静态定位水平方向精度为米级,也与GPS相当,高程方向10米左右,较GPS略差;在中高纬度地区,由于北斗可见卫星数较少、卫星分布较差,定位精度较差或无法定位。

 “现阶段的北斗已经实现区域定位,但还不具备全球定位能力,北斗与GPS在定位效果上的差异,主要是由卫星数量和分布造成的。”武汉大学中国南极测绘研究中心副主任王泽民教授说,“截至文中研究数据采集结束时,北斗系统在轨卫星数为11颗。上个月,我国成功发射了新一代北斗导航卫星,北斗系统在轨卫星数达到了17颗。随着北斗系统全球组网拉开帷幕,相信今后的实测数据一定会更加精彩。”

二、 系统功能

四大功能

       短报文通信:北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。

       可以达到一次传送达120个汉字的信息。在远洋航行中有重要的应用价值。

       精密授时:北斗系统具有精密授时功能,可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。

       定位精度: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。

 系统容纳的最大用户数:540000户/小时。

军用功能

       “北斗”卫星导航定位系统的军事功能与GPS类似,如:运动目标的定位导航;为缩短反应时间的武器载具发射位置的快速定位;人员搜救、水上排雷的定位需求等。

       这项功能用在军事上,意味着可主动进行各级部队的定位,也就是说大陆各级部队一旦配备“北斗”卫星导航定位系统,除了可供自身定位导航外,高层指挥部也可随时通过“北斗”系统掌握部队位置,并传递相关命令,对任务的执行有相当大的助益。换言之,大陆可利用“北斗”卫星导航定位系统执行部队指挥与管制及战场管理。

民用功能

个人位置服务

       当你进入不熟悉的地方时,你可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找到你要走的路线。

气象应用

       北斗导航卫星气象应用的开展,可以促进中国天气分析和数值天气预报、气候变化监测和预测,也可以提高空间天气预警业务水平,提升中国气象防灾减灾的能力。

       除此之外,北斗导航卫星系统的气象应用对推动北斗导航卫星创新应用和产业拓展也具有重要的影响。

道路交通管理

       卫星导航将有利于减缓交通阻塞,提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机,车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理。

铁路智能交通

       卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如,在铁路运输领域,通过安装卫星导航终端设备,可极大缩短列车行驶间隔时间,降低运输成本,有效提高运输效率。未来,北斗卫星导航系统将提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务,促进铁路交通的现代化,实现传统调度向智能交通管理的转型。

海运和水运

       海运和水运是全世界最广泛的运输方式之一,也是卫星导航最早应用的领域之一。在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备,使海上和水路运输更为高效和安全。北斗卫星导航系统将在任何天气条件下,为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时,北斗卫星导航系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。

航空运输

       当飞机在机场跑道着陆时,最基本的要求是确保飞机相互间的安全距离。利用卫星导航精确定位与测速的优势,可实时确定飞机的瞬时位置,有效减小飞机之间的安全距离,甚至在大雾天气情况下,可以实现自动盲降,极大提高飞行安全和机场运营效率。通过将北斗卫星导航系统与其他系统的有效结合,将为航空运输提供更多的安全保障。

应急救援

       卫星导航已广泛用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援。在发生地震、洪灾等重大灾害时,救援成功的关键在于及时了解灾情并迅速到达救援地点。北斗卫星导航系统除导航定位外,还具备短报文通信功能,通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和受灾情况,有效缩短救援搜寻时间,提高抢险救灾时效,大大减少人民生命财产损失。

指导放牧

       2014年10月,北斗系统开始在青海省牧区试点建设北斗卫星放牧信息化指导系统,主要依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站,实现数据信息传输,并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理,实现草场牧草、牛羊的动态监控。2015年夏季,试点牧区的牧民就能使用专用北斗智能终端设备来指导放牧。

相关文章推荐