全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GNSS)分解課件

1、 GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)伽俐略（Galileo）系統(tǒng)的發(fā)展 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 偽衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)主要內(nèi)容GNSS的組成及發(fā)展過程1.1 GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化 1958年底美國海軍武器實驗室，就著手建立為美國軍用艦艇導(dǎo)航服務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)，即“海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”（Navy Navigation Satellite SystemNNSS）。該系統(tǒng)中，衛(wèi)星的軌道都通過地極，故也稱“子午（Transit）衛(wèi)星系統(tǒng)”。1964年該系統(tǒng)建成，并在美國軍方啟用。子午衛(wèi)星GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化 1973年美國國防部便開始組織海陸

2、空三軍，共同研究建立新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的計劃。這就是目前所稱的Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System，有時也被稱作NAVSTAR GPS。“授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)”（NAVSTAR / GPS），簡稱“全球定位系統(tǒng)”（GPS）。GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化 GPS衛(wèi)星已經(jīng)研制了三代：第一代(Block I)：11顆實驗衛(wèi)星，分布在2個軌道平面，已停止工作。第二代(Block II、IIA)：共28顆衛(wèi)星，設(shè)計壽命7.5年，1989-94發(fā)射完成。第三代(Block IIR、IIF、III)：已部分

3、發(fā)射運行，以實現(xiàn)GPS現(xiàn)代化。GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化 1999年1月25日美國副總統(tǒng)戈爾提出了GPS現(xiàn)代化的計劃。隨后美國軍方和波音公司（始于IIF）闡明了其內(nèi)涵：保護：更好地保護美方和友好方使用GPS，加強抗干擾能力；阻止：阻擾敵對方使用GPS，施加干擾；保持：保持在有威脅地區(qū)以外的民用用戶有更精確、更安全的GPS使用。GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化PRN 01 from Block IIR-M is unhealthyPRN 25 from Block IIA is unhealthyPRN 32 from Block IIA is unhealthyIIF計劃GPS的發(fā)展過程及G

4、PS現(xiàn)代化GPS IIA為GPS II的增強衛(wèi)星GPS Block IIF衛(wèi)星GPS IIF-1 Launch Vehicle:Delta IVLaunch Site:Cape Canaveral Air Force StationLaunch Date:Thursday, May 27, 2010美國空軍8月27號宣布，第一顆GPSBlock IIF衛(wèi)星開始正式運行，在當天早上10:10左右衛(wèi)星發(fā)回了健康的導(dǎo)航信號，標志著Block IIF衛(wèi)星正式投入使用。計劃到2013年發(fā)射12顆1.1 GPS的發(fā)展過程及GPS現(xiàn)代化(續(xù)) 第一階段：發(fā)射12顆改進型的BLOCK IIR衛(wèi)星， 增播第二民

5、用碼和軍碼（M）,增加星間測距和通信鏈路設(shè)計。（97-04，lockheed Martin） 第二階段：在2005（延遲到2011）年前發(fā)射6顆BLOCK IIF衛(wèi)星，強化軍碼（M碼）、增發(fā)第三民用碼（L5：1176MHz）。到2008年（未確定）至少有18顆IIF型衛(wèi)星，到2016年全部以IIF型（24+3）運行。 第三階段：研制和發(fā)射BLOCK III衛(wèi)星，2003年完成系統(tǒng)設(shè)計、2008年發(fā)射GPS III的第一顆試驗衛(wèi)星、20年后完成GPS III替代GPS II。GPS 頻率表2005，GPS IIR-M-1，加L2C 2010，GPS IIF SV-1 ，加L5 GPS II添加，

6、還用于傳輸導(dǎo)彈預(yù)警信息1.2 俄羅斯的GLONASS系統(tǒng) GLONASS系統(tǒng)由衛(wèi)星、地面測控站和用戶設(shè)備三部分組成，系統(tǒng)由21顆工作星和3顆備份星組成，分布于3 個軌道平面上，每個軌道面有8顆衛(wèi)星，軌道高度1萬9000公里，運行周期11小時15分。GLONASS系統(tǒng)于20世紀70年代開始研制，1982年發(fā)射首顆衛(wèi)星入軌。但由于航天撥款不足，該系統(tǒng)部分衛(wèi)星一度老化，最嚴重曾只剩6顆衛(wèi)星運行。2003年12月，由俄國應(yīng)用力學(xué)科研生產(chǎn)聯(lián)合公司研制的新一代衛(wèi)星交付聯(lián)邦航天局和國防部試用，為2008年全面更新Glonass系統(tǒng)作準備。在技術(shù)方面，GLONASS系統(tǒng)的抗干擾能力比GPS要好，但其單點定位精

7、確度不及GPS系統(tǒng)。2004年，印度和俄羅斯簽署了關(guān)于和平利用俄全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的長期合作協(xié)議，正式加入了GLONASS系統(tǒng)，計劃聯(lián)合發(fā)射18顆導(dǎo)航衛(wèi)星。 1.2 俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)GLONASS衛(wèi)星星座GLONASS衛(wèi)星外型 1.2 俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)GLONASS系統(tǒng)新進展GLONASS 升級計劃恢復(fù)全球連續(xù)導(dǎo)航能力Glonass-K 計劃 (2011)進一步提高GLONASS系統(tǒng)的定位精度地面控制部分的現(xiàn)代化擴展地面控制網(wǎng)絡(luò) 提高系統(tǒng)時間的穩(wěn)定度，軌道精度擴展地面監(jiān)測網(wǎng)信號現(xiàn)代化GLONASS-K增加G3信號 (CDMA)與GPS、Galileo能進行互操作 信號頻段坐標

8、系統(tǒng)時間系統(tǒng)發(fā)射新的衛(wèi)星，繼續(xù)GLONASS現(xiàn)代化進程GLONASS系統(tǒng)新進展2006年12月25日，俄羅斯用質(zhì)子-K運載火箭發(fā)射了3顆格洛納斯-M衛(wèi)星，使格洛納斯系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量達到17顆。2010年12月05日，俄羅斯攜帶有3顆衛(wèi)星的質(zhì)子M運載火箭發(fā)射后偏離正常軌道，墜落夏威夷附近的太平洋中。2011年2月26日發(fā)射了一顆格洛納斯-K衛(wèi)星共27顆，23顆可用，一顆試運轉(zhuǎn)，3顆在維護中全球某一時刻PDOP情況目前整體可用情況北斗北斗導(dǎo)航三步走第一步是試驗階段，即用少量衛(wèi)星利用地球同步靜止軌道來完成試驗任務(wù)，為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)積累技術(shù)經(jīng)驗、培養(yǎng)人才，研制一些地面應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備等；第二步是到

9、2012年，計劃發(fā)射10多顆衛(wèi)星，建成覆蓋亞太區(qū)域的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)；第三步是到2020年，建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗第一步：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)（2003年）有源服務(wù)能力第二步（2010年左右）區(qū)域無源服務(wù)能力（2015年左右）全球服務(wù)能力北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗北斗一代、二代發(fā)射基本情況至今一代有2顆在軌運行衛(wèi)星二代有七顆衛(wèi)星，一顆僅用于測試，一個不能用，剩下5顆可用。 北斗北斗1-D的發(fā)射In February 2007, the fourth and also the last satellite of BeiDou-1 system, th

10、eBeiDou-1D(sometimes calledBeiDou-2A, serving as a backup satellite), was sent up into space.It was reported that the satellite had suffered from a control system malfunction but was then fully restored 北斗北斗一代雙星定位系統(tǒng)組成 采用兩顆位于80E和140E地球靜止軌道衛(wèi)星雙向測距加數(shù)字化高程地圖定位 北斗北斗一代系統(tǒng)組成導(dǎo)航通信衛(wèi)星：即空間中繼站是兩顆距地 面36000KM與地球同步的靜止

11、衛(wèi)星 ,兩者升交點赤經(jīng)相差60地面站組：包括主控站 、計算中心 、測軌站 、測高站以及校準站等 用戶設(shè)備：為僅帶有定向天線的收發(fā)器 ,用于接收中心站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來的信號和 向中心站發(fā)射通信信息不 含定位解算處理器 ,設(shè)備比較簡單。一代定位原理中心站通過測量信號在中心站-衛(wèi)星-用戶之間往返的時間延遲,從而測定用戶和兩顆衛(wèi)星之間的距離,再利用用戶的高度測量數(shù)據(jù)或數(shù)字地圖經(jīng)過解算就可以確定用戶的位置北斗一代性能短報文通信：一次可傳送多達120個漢字的訊息。精密授時：精度達10納秒。定位精度：水平精度100米(1)，設(shè)立標校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。系統(tǒng)容量：每小

12、時540000戶。北斗一代與GPS比較覆蓋范圍北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70-140，北緯5-55。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)，能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實際上最多能觀測到11顆)。 北斗一代與GPS比較衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星的赤道角距約60。GPS是在6個軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55，軌道面赤道角距60。GPS導(dǎo)航衛(wèi)星軌道為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。 北斗一代與GPS比較定位原理北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是主動式雙向測距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三

13、維定位數(shù)據(jù)。GPS是被動式偽碼單向測距三維導(dǎo)航。由用戶設(shè)備獨立解算自己三維定位數(shù)據(jù)?！氨倍芬惶枴钡倪@種工作原理帶來兩個方面的問題，一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性，這在軍事上相當不利，另一方面由于設(shè)備必須包含發(fā)射機，因此在體積、重量上、價格和功耗方面處于不利的地位。北斗一代與GPS比較用戶容量北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問-應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶設(shè)備容量是有限的。GPS 是單向測距系統(tǒng)，用戶設(shè)備

14、只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量是無限的。北斗一代與GPS比較生存能力 和所有導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣，“北斗一號”基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作，但是“北斗一號”對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那里而不是由用戶設(shè)備完成的。為了彌補這種系統(tǒng)易損性，GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨立運行。而“北斗一號” 系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。 北斗一代與GPS比較實時性 “北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要

15、經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星走一個來回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時間延遲就更長了，因此對于高速運動體，就加大了定位的誤差。此外，“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也有一些自身的特點，其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。2003年介入伽利略蜜月期（2003年-2004年）中歐優(yōu)勢互補反對單極世界 2003年的歐洲，處處彌漫著反美反戰(zhàn)情緒。美國執(zhí)意執(zhí)行單邊主義外交策，不顧國際會反對，悍然發(fā)動伊拉克戰(zhàn)爭，歐洲人感受到了“單極世界”引起的潛在危險。時任法國總統(tǒng)希拉克，主張建立“多極化世界”，他的呼聲得到時任德國施羅德的堅決支持。在這樣的背景下，歐盟決定把中國納入歐盟2002年就已啟動的“伽利略”計劃中，中

16、國成為第一個非歐盟的參與國。消息傳開，震驚美國。 介入伽利略一直以來，美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS在用導(dǎo)航領(lǐng)域獨步天下，即便同時代有俄羅斯的“格洛納斯”系統(tǒng)與之競爭，但“格洛納斯”年久失修，導(dǎo)航衛(wèi)星殘缺不全，早已淡出國際市場，根本不具備與GPS一比高下的能力。歐盟發(fā)起的“伽利略”全球衛(wèi)星導(dǎo)航計劃，被認為是結(jié)束美國“獨霸”局面的最有力挑戰(zhàn)。按設(shè)計，“伽利略”將一共由30顆“中軌道”和“靜軌道”導(dǎo)航衛(wèi)星覆蓋全球，其定位精度超過了GPS，在兼容性和精確度等設(shè)計方面也優(yōu)于GPS。為了打破GPS的壟斷地位，“伽利略”的“公共管理服務(wù)”系統(tǒng)擬使用的頻率故意選擇了與美國GPS相近的頻率，這樣的安排有可能沖淡

17、GPS的頻道效果，令美國人坐立不安。 介入伽利略當時的“北斗”系統(tǒng)尚屬實驗開發(fā)階段，其技術(shù)參數(shù)落后于GPS，也落后于2002年歐盟決定啟動的“伽利略”系統(tǒng)，而且更重要的一點是，“北斗”一號只屬于區(qū)域性，其商用價值并不高。在這樣背景下，歐洲人主動“邀請”中方加入全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，中方欣然受之，雙方一拍即合。歐洲把中國納入，不僅使歐洲一些國家的賺足了治資本，也使“伽利略”計劃捉襟見肘的財狀況得到極大緩解，更給“伽利略”進入中國誘人的市場打下了基礎(chǔ)。2003年底，在中方實際完成了區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)“北斗”一號之后，中歐草簽合作協(xié)議。2004年中歐正式簽署技術(shù)合作協(xié)議，中方承諾投入2.3億歐元的巨額資金，第

18、一筆7000萬歐元的款項很快就打到歐方賬戶上。 介入伽利略中國與歐盟合作，既有戰(zhàn)略利益也有實際的好處。有人評論，中歐在高端技術(shù)上的合作，實質(zhì)上打破了美國主導(dǎo)的歐洲對華武器禁運，也相當于廢棄了針對中國這樣特定國家的歐美武器貿(mào)易條例（ITAR）,為最終從法律層面解除對華武器禁運撕開了一個口子。由于衛(wèi)星導(dǎo)航在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中扮演越來越重大的角色，美國甚至揚言，美國如感覺受到威脅，則有權(quán)擊毀“伽利略”衛(wèi)星。 介入伽利略2005年，“伽利略”首顆“中軌道”實驗衛(wèi)星“GLOVE-A”搭乘俄羅斯“聯(lián)盟”號運載火箭順利升空。雖然這只是一顆實驗性衛(wèi)星，并非是要最終布置的30顆導(dǎo)航衛(wèi)星之一，但“GLOVE-A”的發(fā)射，

19、標志著歐盟“伽利略”計劃從設(shè)計向運轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)變。然而，進入2005年，歐洲治開始轉(zhuǎn)向，之前“親華”的德國施羅德黯然退隱，由來自右翼的親美治家默克爾擔任德國新，而法國也進入了交替的時代，希拉克的影響力逐漸下降，親美治人物尼古拉薩科齊于2007年開始擔任法國總統(tǒng)。親美治人物紛紛上臺，給歐盟致力于建立“多極世界”的愿望變得暗淡，歐洲迅速向美國靠攏。在這樣的背景下，歐洲航天局與美國“修好”，同意修正之前擬定的與美國GPS相近的發(fā)射頻率，以便投入使用后產(chǎn)生信號沖突的可能性降至最低限度。但這樣的技術(shù)重新修正，卻花掉了預(yù)算之外的一大筆錢。作為回報，美國同意在技術(shù)上支持“伽利略”的開發(fā)。 介入伽利略恰恰在這個時

20、候開始，歐盟為“伽利略”計劃的財和利益分配吵成一團。也是從這個時候開始，歐盟開始排擠中國。眼看著投入巨額資金，卻得不到與之相稱的對待，甚至待遇還低于沒有投入一分一厘的其他非歐盟國家，如印度等國，令中國大為不滿。中國不但進不到“伽利略”計劃的決策機構(gòu)，甚至在技術(shù)合作開發(fā)上也被歐洲航天局故意設(shè)置的障礙所阻擋，中方除了掛得一個參與人的“好名聲”之外，其他一無所得，反而要擔負巨額資金投入，這樣的“結(jié)局”令中方十分不滿。 介入伽利略在此背景下，中國開始把注意力轉(zhuǎn)移到沉寂數(shù)年的“北斗”系統(tǒng)上。2007年發(fā)射的第四顆“北斗”一號導(dǎo)航衛(wèi)星，替換了退役的衛(wèi)星，“北斗”系統(tǒng)開始激活。到2007年底，中國成功發(fā)射了

21、第一顆“中軌道”導(dǎo)航系統(tǒng)，標志著“北斗”系統(tǒng)在技術(shù)和規(guī)劃上的重大突破。本來中國誠心與歐盟合作，一開始就定位“北斗”為區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，給“伽利略”計劃留下了毫無保留的施展空間。但是，事與愿違，歐方“骨子里”并沒有放棄輕視中國、壓制中國的心態(tài)，合作不到幾年，短暫的“蜜月期”一過，中歐雙方就合作開發(fā)問題常生沖突，中國抽身離去，留下為經(jīng)費吵成一團的歐盟各國。 介入伽利略競爭期（2008年-2009年）“北斗”橫空出世技壓“歐系”衛(wèi)星由于實質(zhì)參與歐洲“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)受挫，中國決定“單干”。2006年11月，中國對外宣布，將在今后幾年內(nèi)發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星，開發(fā)自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，到2007年底，有

22、關(guān)覆蓋全球的“北斗”二號系統(tǒng)計劃已經(jīng)浮出水面。此時，歐盟還在內(nèi)耗中沒有脫開身。直到2008年4月27日，“伽利略”系統(tǒng)的第二顆實驗衛(wèi)星才升空，此時距上次發(fā)射已經(jīng)有差不多四年時間，這樣的進度，比最初的計劃推遲了整整五年。 介入伽利略“北斗”二號橫空出世，不僅使歐洲“伽利略”系統(tǒng)準備與美國GPS一爭高下的愿望大打折扣，也沖淡了“伽利略”未來的市場前景?！氨倍贰倍栐诩夹g(shù)上比“伽利略”更先進，定位精度甚至達到0.5米級，令歐洲人深受震撼。另一方面，之前“伽利略”計劃的推出，刺激了美國和俄羅斯加快技術(shù)更新，新一代GPS和新一代“格洛納斯”的定位精度等技術(shù)指標均很快反超“伽利略”，“伽利略”逐漸喪失了技

23、術(shù)相對領(lǐng)先的優(yōu)勢。為轉(zhuǎn)變被動局面，歐洲人別無他法，只有增加財投入，而此時歐洲航天局為了排擠中國，已經(jīng)以法律形式規(guī)定所有開發(fā)資金均來源于歐盟公共資金，這就意味著，要想增大投入，還得在內(nèi)部無休止地“吵”下去。 歐洲人開始酸溜溜地說，中國“北斗”二號的技術(shù)“偷竊”自歐盟“伽利略”計劃，這樣的無聊之辭已經(jīng)成為歐洲人自大自負又一例證。出于戰(zhàn)略的需要，中國并沒有完全放棄與歐盟“伽利略”計劃的合作，但這已經(jīng)不能阻擋中國推出自主全球?qū)Ш较到y(tǒng)的步伐。介入伽利略按照國際電信聯(lián)盟通用的程序，中國已經(jīng)向該組織通報了準備使用的衛(wèi)星發(fā)射頻率，這一頻率正好是歐洲“伽利略”系統(tǒng)準備用于“公共管理服務(wù)”的頻率。頻道是稀有資源。

24、占得先機的美國和俄羅斯分別擁有最好的使用頻率（80%的黃金頻段），中國所看中的頻率被認為是美國和俄羅斯之后的“次優(yōu)”頻率。此外，日本、韓國、印尼等亞太國家也在加緊申報并獲取頻率軌道資源。更有甚者，湯加王國早期申報了大量的頻率軌道資源并獲得了優(yōu)先使用權(quán)，此后以經(jīng)營優(yōu)先使用權(quán)來獲取經(jīng)濟利益?？梢钥闯?，各國為維護自身的軍事或經(jīng)濟利益，都在抓緊搶占衛(wèi)星頻率軌道資源。 介入伽利略按照“誰先使用誰先得”的國際法原則，中國和歐盟成了此頻率的競爭者。然而，中國將在2009年發(fā)射三顆“北斗”二代衛(wèi)星，正式啟用該頻率，而歐盟連預(yù)定的三顆實驗衛(wèi)星都沒有射齊，注定要在這場“出乎意料”的競賽中敗下陣來，從而失去對頻率的

25、所有權(quán)。中歐圍繞“伽利略”開發(fā)的曲折過程生動地證明，中歐只有真誠合作，平等相待，才能給雙方都帶來長遠利益。歐洲如不放棄自負自大的心態(tài)，繼續(xù)歧視和壓制中國，那么，最后受損失的還是歐洲自己。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System是中國正在實施的自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成，空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站，用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲GA

26、LILEO等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。 中國目前已成功發(fā)射四顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星和七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，將在系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗基礎(chǔ)上，逐步擴展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2010年11月16日，第八屆中國國際航空航天博覽會在廣東珠海市開幕，代表“北斗導(dǎo)航”工程的天地一體衛(wèi)星運行沙盤在展會上亮相。 2010年12月17日，第7顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射前的星箭對接。12月18日，第7顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功進入太空。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間部分北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座由30多顆GSO和MEO衛(wèi)星構(gòu)成，其中MEO衛(wèi)星是主體，GSO衛(wèi)星提供增強能力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2007年發(fā)射的MEO衛(wèi)星裝載4臺國產(chǎn)星載銣原子鐘

27、已連續(xù)在軌運行18個月，測試表明星載銣鐘在軌工作正常，各項指標滿足設(shè)計要求。當今最先進的鐘是：噴泉原子鐘北斗的信號頻段E5a (L5)E5bL2G2E6L1G11164 MHz1215 MHz1260 MHz1300 MHz1559 MHz1610 MHzE6L1B2E2E1L5B3B1B1-2B1-MBOCGALILEOGPSGLONASS北斗頻率資源北斗北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)目標 提供兩種服務(wù)方式，即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費提供定位、測速和授時服務(wù)，2006年11月2日，中國官方宣布到2008年定位精度將為10米，授時精度為50納秒，測速精度0.2米/秒；授權(quán)服務(wù)是向授權(quán)用戶提

28、供更安全的定位、測速、授時和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。中國計劃2012年左右，“北斗”系統(tǒng)將覆蓋亞太地區(qū)，2020年左右覆蓋全球。我國正在實施北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，已成功發(fā)射七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時以及短報文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)射歷程 【第1顆】：2007年4月14日【第2顆】：2009年4月15日【第3顆】：2010年1月17日【第4顆】：2010年6月2日【第5顆】：2010年8月1日【第6顆】：2010年11月1日【第7顆】：2010年12月1

29、8日陳芳允 （1916-2000）電子學(xué)家、空間系統(tǒng)工程專家，中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一，“兩彈一星功勛獎?wù)隆鲍@得者，中國科學(xué)院院士，國際宇航科學(xué)院院士，曾任國際宇航聯(lián)合會（IAF）副主席。1965年擔任衛(wèi)星測量、控制的總體技術(shù)負責(zé)人，為中國第一顆人造衛(wèi)星的準確測量、預(yù)報作出了重要貢獻。他還參加了中國回收型遙感衛(wèi)星的測控系統(tǒng)方案的設(shè)計和制定工作，為中國十幾顆遙感衛(wèi)星成功回收作出了重大貢獻。他相繼提出了微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)、“雙星定位系統(tǒng)”、遙感小衛(wèi)星群對地觀測系統(tǒng)和小衛(wèi)星移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)等方案。他直接參與指導(dǎo)研制成功的微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)，在中國同步通信衛(wèi)星發(fā)射和運行中發(fā)揮了很高的效用。1985年獲國家科技進步獎特等獎。 1983年陳芳允和合作者提出利用兩顆同步定點衛(wèi)星進行定位導(dǎo)航的,設(shè)想，這一系統(tǒng)稱為“雙星定位系統(tǒng)”。這個系統(tǒng)由兩顆在經(jīng)度上相差一定距離（角度）的同步定點衛(wèi)星，一個運行控制主地面站和若干個地面用戶站組成。主地面站發(fā)信號經(jīng)過兩顆同步定點衛(wèi)星到用戶站；用戶站接收到主地面站發(fā)來的信號后，即作出回答，回答信號經(jīng)過這兩顆衛(wèi)星返回到主地面站。主站兩顆衛(wèi)星用戶站之間的信號往返，可以測定用戶站的位置。然后，主地面站把用戶站的位置信息經(jīng)過衛(wèi)星通知用戶站。這就是定位過程。主地面站和用戶站之間還可以互通簡短