“北斗一号”卫星定位系统工作原理

?

“北斗一号”卫星定位系统工作原理:

“北斗一号”卫星定位系统由两颗地球静止卫星(80.0E和140.0E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、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发送。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，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米，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540，000户。

?

“北斗一号”卫星定位系统的主要功能是：

1、定时：快速确定用户所在地的地理位置，向用户及主管部门提供导航信息。 2、通讯：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。 3、授时：中心控制系统定时播发授时信息，为定时用户提供时延修正。

“北斗一号”卫星定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统，在西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶的监控救援，水利、气象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、电力网络的精确授时，公安保卫、边防巡逻、海岸缉私和交通管理的导航通信等方面将有广泛的应用。

根据规则，于2017年中国北斗卫星导航系统空间段由五颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供开放服务和授权服务两种服务方式：开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0.2米每秒；授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t22d.html