第二十六届“冯如杯”学生创意大赛论文基于北斗的浮空器辅助定位系统摘要2012年底，我国自主研发的北斗卫星导航系统正式连续稳定运行。
2015年3月，中国政府发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，标志着“一带一路”的国家级战略正式开始实施。
为其搭建良好的信息通信网络并实现全范围的高精度导航定位服务是整个基础设施建设中的重要环节之一。
然而，“一带一路”涉及的国家很多经济较为落后，科技实力不强，不具备短时间内建设完善的导航通信卫星的能力。
为此，我国提出来北斗系统将在2018才对“一带一路”国家提供全面服务的计划，但在之前必需寻找一个快速可靠的方式辅助“北斗”工作。
临近空间浮空器因其具有的灵活、经济、易部署、长滞空时间的特点，成为了解决这一问题的首选。
在北斗系统搭建完毕后，其也可作为北斗的增强系统继续工作。
本文从北斗导航系统和临近空间的概念入手，阐述了浮空器自身工作原理以及如何辅助北斗为“一带一路”战略构建信息网络。
最后，对该项目的应用前景做了展望。
我们相信在全方位信息通信的保障下，“一带一路”战略一定可以更好更快的由蓝图变为现实。
关键词：一带一路临近空间北斗卫星导航系统AbstractAt the end of 2012, China's self-developed BeiDou Navigation Satellite System(BDS) had officially operated. The announcement of the government document “The vision and action for promoting the construction of S ilk Road Economic Belt and twenty-first Century Maritime Silk Road”by Chinese government in March, 2015 symbolized the official implement of the strategy One Belt One Road. As one of the national-level strategies currently, it is of great significance. Thus, building a good information and communication network, achieving high precision navigation and positioning services has become the essential parts of the infrastructure construction work for the strategy One Belt One Road. BDS is a kind of the Global Navigation Satellite System developed by China independently, which can provide strong support for the construction of the strategy. However, the economic foundation of many countries involved with “One Belt One Road” is weak, the level of science and techn ology low as well. Yet those countries haven’t owned the ability to build perfect communication and navigation satellites. To this end, China proposed Using BDS to provide comprehensive service for the countries around “One Belt One Road” in 2018, but before the necessary looking for a quick and reliable way to assist "Compass" work. Fortunately, the features of the Near Space Aerostat, as flexible, economical, easy to deploy, endurable make it the applicable substitute of the BDS. Besides, the Near Space Aerostat can still be used as an auxiliary of the BDS when the construction of which was finished. In this paper, based on the concepts of BDS and near space, we minutely expounded the working principle of the aerostat itself and the mechanism that augmenting BDS to build information network for the strategy One Belt One Road. In addition, we analyzed the prospects of the aerostat. We believe that the strategy One Belt One Road will be carried out and boosted faster and better with a comprehensive information and communication system,Key words:One Belt One Road, the Near Space Aerostat, BeiDou Navigation Satellite System(BDS)目录摘要 (i)Abstract (ii)目录 (iii)图标清单 (iv)一、研究背景 (1)二、北斗卫星导航系统 (3)2.1系统概述 (3)2.2导航定位原理 (4)2.3几何精度因子（GDOP） (4)2.4北斗系统误差分析 (6)2.4.1卫星星历误差 (6)2.4.2卫星钟差 (6)三、临近空间 (8)3.1临近空间环境特点 (8)3.2临近空间飞行器 (8)3.3临近空间平台 (9)四、应用设想 (10)4.1浮空器作“伪卫星”导航定位 (10)4.2浮空器辅助完好性监测系统 (10)4.3整体框架 (11)五、浮空器自身定位 (12)5.1导航卫星定位法 (12)5.2地面伪卫星定位法 (12)5.3综合比较 (13)六、浮空平台空间布局分析 (14)6.1聚焦点形空间分布 (14)6.2准直线形分布 (14)6.3正三角形分布 (15)6.4正四角形分布 (16)6.5浮空平台空间相对位置计算 (16)6.6综合比较 (18)七、基于地基增强的完好性监测 (19)7.1导航性能指标 (19)7.2接收机自主完好性监测 (19)7.3 地基增强系统 (20)7.3.1简介 (20)7.3.2完好性监测原理 (20)7.3.3信息传送 (21)八、发展前景 (22)参考文献 (23)图标清单图表1导航信号被遮挡的情况 (6)图表2系统整体构想 (11)图表3准直线型分布(r>R/2) (14)图表4准直线型分布(r<R/2) (15)图表5正三角形分布 (15)图表6正四边形分布 (16)图表7浮空平台相对位置计算图示 (17)图表8浮空平台相对位置计算结果 (18)一、研究背景“一带一路”是指“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。
它将充分发挥已有的、高效的区域合作平台，依靠中国与有关国家既有的双多边机制。
可以说，在当下我国经济建设的蓝图中，“一带一路”战略具有独一无二的突出地位。
“一带一路”战略构想的提出，旨在最大程度地促进中国与沿线国家之间的经济互动，从而实现沿线各国开放合作、共同进步的愿景，进而实现中国与亚太、欧洲两大经济圈之间的贯穿、联通。
而要实现这种“联通”，又离不开信息化手段与空间信息技术的支持。
用空间信息技术助力“一带一路”建设，可以有效整合“一带一路”沿线国家的信息市场和信息资源，并充分发挥我国在通信、遥感、导航定位等领域的综合优势，为“一带一路”沿线国家和地区提供空间信息支撑，促进各国间的投资贸易便利化。
但是，“”6535GDP3000一带一路沿线的个国家中，有个国家人均仅美元，它们受财力限制，没有能力建设具有全球导航定位系统，同时基础设施建设落后。
因此，在“一带一路”战略中，想要实现全线导航信号贯通，必需寻求他国帮助。
同时，“一带一路”覆盖范围内地形复杂，有高山，有海洋，还有戈壁沙漠。
这些特殊地区人烟较少，卫星覆盖较差，其他地区即使被覆盖也由于工作频段相对较低，带宽较窄，在大数据爆发式发展的当下，显然无法满足“一带一路”战略的信息需求。
此外，由于信息建设没有整体规划，这一地区被不同卫星覆盖，且工作频带也不尽相同，因此各国间很难实现无缝对接。
因此，有针对性的提高北斗卫星覆盖面，为“一带一路”打下信息基础就显得尤为重要。
目前，北斗卫星导航系统在“一带一路”地区的整体布局工作已经全面展开。
北斗率先进入东盟市场，2013年泰国北斗应用项目开始建设，2014年6月18日，在泰国的3个北斗卫星地基增强系统示范站启用，预计到2016年建设220个基站，覆盖泰国全境。
目前，已有老挝、文莱、巴基斯坦开始采用北斗导航系统，建设地面增强站。
但是，根据北斗系统全球组网建设计划，2018年才可为“一带一路”国家提供基本服务，2020年形成全球服务能力。
所以，在2018年之前，会有一个“真空期”，在这一阶段，为了保障“一带一路”政策的顺利落实，就需要有一个切实可行的方案为之提供信息保障。
而高度在20至100km之间的临近空间空域[1]，为解决这一问题提供了切入点。
因为其既不属于航空范畴（20km以下），也不属于航天范畴（100km以上），所以这一空域可以躲避几乎所有航空器的攻击，同时滞空时间也比一般航空器长很多。