卫星定位系统介绍
中国BDS定位系统——北斗二代 2012年底正式商用（16颗星，14颗组网提 供服务），北斗卫星导航系统一般指二代。 发展目标，全球无源定位，与GPS类似 35颗卫星，其中5颗静止轨道，兼容BDS-1 首席科学家——孙家栋院士
卫星定位系统介绍(BDS-1系统构成)
卫星定位系统介绍
自动化设备时间精度，更高的要求
保护装置、故障录波器、远动ＲＴＵ、ＤＣＳ 系统及能量计费系统等
便于故障的分析、定位、设备故障鉴定
北斗在电力行业的应用（二）
时间同步
• 调度自动化和故障录波器 • 调度中心与RTU • ……
相量测量与动态安全监测
• 母线相位同步
行波故障测距
雷电监测系统
继电保护
北斗在电力行业的授时应用原理
武汉中原电子信息公司 北斗系统应用研讨
2013年10月
目录
定位系统 北斗定位系统 北斗系统的应用现状
卫星定位系统介绍
全球四大卫星定位系统
美国 GPS
• 覆盖全球98%区域，成熟稳定
俄罗斯 GLONASS（格洛纳斯系统）
• 覆盖全球范围 主要为军用
中国 BDS-1 BDS-2（北斗一代、二代）
• 覆盖亚太区域 技术参数与GPS相当
北斗提供的服务
开放服务，免费提供
• 定位（10米）
• 测速（0.2米/秒） • 授时（50纳秒）
授权服务
• 高精度定位 • 高精度测速 • 高可靠性通信服务 • 系统完好性信息
北斗应用政策扶持
战略部门
• 军事、金融、通信、电力
经济、民生（30%）
• 渔政、水文测报、交通运输监 控、森林防火等
北斗应用政策扶持
用户终端通过导航卫星向地面控制中心发出一个申 请定位的信号 地面控制中心发出测距信号，根据信号传输的时间 得到用户与两颗卫星的距离 地面控制中心数据库，为地球表面各点至地球球心 的距离，三球交汇，控制中心计算出用户的位置
控制中心将信息发送到用户的终端。
BDS-1完全基于此，BDS-2保留了这项技术。
卫星定位系统介绍
中国BDS定位系统标识
定位系统 北斗定位系统 北斗系统的应用现状
卫星定位系统介绍
中国BDS定位系统——北斗一代 2000年建成（2+1），有源区域卫星定位系 统。 精度100米，地面站校准后20米，授时精度 20nS，响应1S，与当时GPS民用码相当 自身定位，也可报告自身位置和发短消息 少量卫星有源定位，成本低，不能测速 精度、容量、定位频次受限、隐蔽性不好
卫星定位系统介绍
北斗系统特点
短消息通信和位置报告功能 首次定位快 授时精度高
卫星定位系统介绍
北斗系统优势
短消息与导航结合，增加了通讯功能 全天候快速定位，极少通信盲区，精度与GPS相当 无源定位授时兼容GPS，无用户数量限制，免费 适合集团用户大范围监控与管理 适合数据采集用户传输数据。 自主系统，高强度加密，适合关键部门应用
• 平面精度优于：无标校 100米，有标校20米， • 高程精度优于：10米
授时精度：100nS（单向），20nS（双向）
卫星定位系统介绍
北斗系统主要技术指标（二）
测速精度：0.2米/秒 短消息功能：支持，双向，120汉字 动态性能：不大于1000公里/小时 上行L波段：1610-1626MHz 下行S波段：2483-2500MHz
电力设备时间精度要求
GPS在电力系统应用的市场分析
时间同步，五级调度中心
• 调度中心（1+6+34+333+2862）×2=6472台
相量测量与继电保护
• 35kV及以上变电站 102000×2≥204000台
行波故障测距
• 220kV线路 ，＞7556×2=15112台
雷电监测系统
• 监测站 28省×平均15个，约448台
定位系统 北斗定位系统 北斗系统的应用现状
北斗应用领域
北斗应用领域
北斗应用市场预测
中国卫星导航定位协会最新预测：
2015年，2250亿
2020年，4000亿
北斗应用服务分类
精密授时：20~100nS 双向报文通信：最大120汉字 定位：水平100米，校标20米 最大用户数：540000户/小时
卫星定位系统介绍
无源测距定位原理（单向）
用户接收至少4颗导航卫星发出的信号，根据时间 信息获得距离信息 根据三球交汇的原理，用户终端自行自行计算其空 间位置 GPS所使用的技术，BDS-2也使用此技术
卫星定介绍
北斗系统主要技术指标（一）
覆盖范围：我国及周边亚太地区 定位精度：
北斗在电力应用领域
智能巡线系统 物联网GIS数据库
Thank you ！
欧盟 Galileo（伽利略系统）
• 定位精度高，系统复杂，试验阶段
卫星定位系统介绍
美国GPS定位系统 起始于1958年，1964年投入使用。 20世纪70年代，美国三军联合研制GPS 到1994年， 24颗星，全球覆盖率98% 已经经历了第一代和第二代，现在第三代 精度最高覆盖范围最广的导航定位系统。 含军民两用。
有保障地提供精度为1米的定位导航服务
中国有出资，可应用于运输等民用领域
卫星定位系统介绍
中国BDS定位系统（COMPASS） 继美俄后第三个成熟定位系统。 2000年，建成北斗导航试验系统（一代） 目前在轨卫星13颗，覆盖亚太地区
2012年底，正式商用（二代）
2020年，实现全球组网，军民两用
卫星定位系统介绍
俄罗斯GLONASS定位系统 发起于苏联时期，1993俄罗斯独自建设。 2007年底，仅开放俄罗斯境内 2009年底前，服务范围拓展到全球 确定海陆空目标坐标、运动速度 因经费原因，约10年前发展停滞
卫星定位系统介绍
欧盟Galileo定位系统 正在建造中，预计2014年投入运营。 韩、中、日、阿根廷、澳、俄等国参与计划 耗资30亿欧元，总计30颗卫星
空间段
5静止卫星
27中地球轨 卫星 3倾斜同步轨 道卫星 主控站
中国BDS ——系统 组成
BDS-2
地面段
注入站 监测站
用户段
专用或兼容用户终端
卫星定位系统介绍
中国BDS 轨道示意 图
卫星定位系统介绍
北斗系统定位原理
卫星定位系统介绍
北斗系统控制与校标体系
卫星定位系统介绍
有源测距定位原理（双向）
《国家发展改革委办公厅、财政部办公厅关于 组织实施卫星及应用产业发展专项的通知》 （发改办高技〔2012〕895号）
《国家发展改革委办公厅、财政部办公厅关于 2013年组织实施卫星及应用产业发展专项的补 充通知》（发改办高技〔2012〕3581号）
国家发展改革委会、财政部已启动卫星及应 用产业发展专项项目申报工作，其中北斗卫 星导航应用属于重点支持领域。
北斗应用示范（二）
业应用示范
2013年7月，基于北斗系统的精准农
试点省市：北京顺义
试点内容：建立田间差分基准站
优化差分算法，开发农机车载终端
农机精准定位 精准绘制万亩农田GIS地图 TD-LTE移动宽带回传农机作业图像
优化差分算法，20km内，误差5cm
北斗在电力行业的应用（一）
电网安全、稳定、高效，更高的要求
北斗应用示范（一）
2013年，交通部车辆定位
试点省市：江苏、安徽、河北、陕西、山东、湖 南、宁夏、贵州、天津9个示范省市区 试点范围：80%以上的大客车、旅游包车和危险 品运输车辆安装车载终端
2013年，地质灾害监测
试点省市：北京市全市1141个地质灾害点
试点范围：密云32个示范点，5mm地面变动预警