.1 北鬥衛星導航系統服務方式和精度
北鬥衛星導航系統致力於向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務,包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務,定位精度10m,測速精度0.2m/s.授時精度10ns。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶,提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。在導航精度上不遜於歐美之外,北鬥衛星導航系統還解決了何人、何事、何地的問題,這就是北鬥的特色服務,靠北鬥壹個終端妳就可以走遍天下。
2.北鬥衛星導航系統與其他定位導航系統的區別與優勢
北鬥導航終端與GPS、GALILEO和GLONASS相比,優勢在於短信服務和導航結合,增加了通訊功能;全天候快速定位,極少的通信盲區,精度與GPS相當,而在增強區域也就是亞太地區,甚至會超過GPS:在提供無源定位導航和授時等服務時,用戶數量沒有限制,且與GPS兼容;特別適合集團用戶大範圍監控與管理,以及無依托地區數據采集用戶數據傳輸應用:獨特的中心結點式定位處理和指揮型用戶機設計,可同時解決“我在哪?”和“妳在哪?”;自主系統,高強度加密設計,安全、可靠、穩定,適合關鍵部門應用。
3.衛星導航系統發展歷史
衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施,中國高度重視衛星導航系統的建設,壹直在努力探索和發展擁有自主知識產權的衛星導航系統。2000年,首先建成北鬥衛星導航試驗系統(圖2-2).使我國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。
圖2-2 北鬥衛星導航試驗系統示意圖
該系統已成功應用於測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公***安全等諸多領域,產生顯著的經濟效益和社會效益。特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。為更好地服務於國家建設與發展,滿足全球應用需求,我國啟動實施了北鬥衛星導航系統建設。
4.衛星導航系統建設原則
北鬥衛星導航系統的建設與發展,以應用推廣和產業發展為根本目標,不僅要建成系統,更要用好系統,強調質量、安全、應用、效益,遵循以下建設原則:
1)開放性:北鬥衛星導航系統的建設、發展和應用將對全世界開放,為全球用戶提供高質量的免費服務,積極與世界各國開展廣泛而深入的交流與合作,促進各衛星導航系統間的兼容與互操作,推動衛星導航技術與產業的發展。
2)自主性:中國將自主建設和運行北鬥衛星導航系統,北鬥衛星導航系統可獨立為全球用戶提供服務。
3)兼容性:在全球衛星導航系統國際委員會(ICG)和國際電聯(ITU)框架下,使北鬥衛星導航系統與世界各衛星導航系統實現兼容與互操作,使所有用戶都能享受到衛星導航發展的成果。
4)漸進性:中國將積極穩妥地推進北鬥衛星導航系統的建設與發展,不斷完善服務質量,並實現各階段的無縫銜接。
5.建設計劃
從古至今,人類在生產和生活實踐中發明了多種導航方法。例如,天文導航是通過觀測天體的位置來確定自身的位置和航向,此法設備簡單,但受到氣象條件的限制:無線電導航是接收海岸電臺發出的無線電波來確定艦船自身的位置,它雖不受氣象條件的影響,但由於無線電波的傳播距離有限,故用於遠航時有困難:其他導航方法也不盡如人意。從目前的技術水平和可以預見的將來看,衛星導航技術是壹種比較理想的導航工具。衛星導航技術是指利用壹組導航衛星,對地面、海洋和空間全用戶進行精確的定位。它具有全時空、全天候、高精度、連續實時地提供導航、定位和授時的特點,已成為應用廣泛的導航定位技術。衛星導航定位系統是重要的空間基礎設施,可提供高精度的定位、測速和授時服務,能帶來巨大的社會和經濟效益。我國高度重視衛星導航系統的建設,壹直努力探索和發展擁有自主知識產權的衛星導航系統。早在20世紀60年代末,我國就開展了衛星導航系統的研制工作,但由於諸多原因而夭折。自20世紀70年代後期以來,國內開展了探討適合國情的衛星導航系統的體制研究,先後提出過單星、雙星、三星和3~5星的區域性系統方案,以及多星的全球系統的設想,並考慮到導航定位與通信等綜合運用問題,但是由於種種原因,這些方案和設想都沒能得以實現。在20世紀80年代到90年代,我國就結合國情,科學、合理地提出並制訂自主研制實施“北鬥”衛星導航系統建設的“三步走”規劃:第壹步是試驗階段,即用少量衛星利用地球同步靜止軌道來完成試驗任務,為“北鬥”衛星導航系統建設積累技術經驗、培養人才,研制壹些地面應用基礎設施設備等;第二步是到2012年,計劃發射10多顆衛星,建成覆蓋亞太區域的“北鬥”衛星導航定位系統(即“北鬥二號”區域系統);第三步是到2020年.建成由5顆地球靜止軌道和30顆地球非靜止軌道衛星組網而成的全球衛星導航系統。
6.建設目標
中國作為發展中國家,擁有廣闊的領土和海域,高度重視衛星導航系統的建設,努力探索和發展擁有自主知識產權的衛星導航定位系統。
2000年以來,中國已成功發射了4顆“北鬥導航試驗衛星”,建成北鬥導航試驗系統(第壹代系統)。這個系統具備在中國及其周邊地區範圍內的定位、授時、報文和GPS廣域差分功能,並已在測繪、電信、水利、交通運輸、漁業、勘探、森林防火和國家安全等諸多領域逐步發揮著重要作用。
中國正在建設的北鬥衛星導航系統空間段由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成,提供兩種服務方式,即開放服務和授權服務(屬於第二代系統)。開放服務是在服務區免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為10m,授時精度為50ns,測速精度為0.2m/s。授權服務是向授權用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。
中國計劃2012年左右,讓“北鬥”系統覆蓋亞太地區,2020年左右覆蓋全球。我國正在實施北鬥衛星導航系統建設,已成功發射16顆北鬥導航衛星。根據系統建設總體規劃,2012年左右,系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力。2020年左右,建成覆蓋全球的北鬥衛星導航系統。