卫星导航定位需求—日常生活
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卫星导航定位需求—载体导航
卫星导航定位需求—工程应用
工程测量
桥梁监测
地球形变测量
内容概要
卫星导航定位需求 北斗系统的发展 卫星定位基本原理
北斗系统的发展—四大系统
四大导航系统
• GPS 全球 定位系统
定位，解决我在哪儿的问题。
怎么定位？
指南针
地图
灯塔
卫星导航定位需求—定位
定位是确定在哪儿
无线电定位
手机信号定位
卫星定位
卫星导航定位需求—导航
导航是确定怎么去
导航解决怎么走的问题。规划 路径，安排时间，力求省时省力。
例如从上海瀚文小学到北京天 安门，利用卫星导航可以准确规划 出最优路径，全程约1216公里，开 车前往大概需要13小时24分。
北斗卫星导航系统基础知识
内容概要
1.卫星定位需求 2.北斗的发展 3.北斗定位的基本原理
卫星导航定位需求
What ？什么是导航定位？ why ？为什么需要卫星导航定位？
how ？卫星导航定位怎么实现的？
how ？怎样更好利用导航定位服 务生产生活？
卫星导航定位需求—定位
定位是确定在哪儿
迷路是不知道自己在哪里，不能和已 知的位置建立起方位和距离的联系。
北斗系统致力于向全球用户提 供高质量的定位、导航、授时服务， 并能向有更高要求的授权用户提供 进一步服务，军用与民用目的兼具。
北斗卫星导航系统简介
• 应用
北斗卫星导航系统简介
• 发展历程
➢ 试验系统（北斗一代）：1983年陈芳允院士提出，1994年开始研制，2003年完成组 建
➢ 伽利略系统合作计划 ➢ 正式系统（北斗二代）：2004年-2020年
• 北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System） 简称北斗系统，英文缩写为BDS，曾用名为COMPASS，是中国
自行研制的全球卫星定位与通信系统（CNSS），是继美国的全球定 位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系 统, 与伽利略导航系统并称全球四大卫星导航系统 。分为北斗1代和北 斗2代。
欧洲“伽利略计划”
• 在上世纪90年代的局部战争中，美国的 GPS出尽风头。利用GPS系统提供定位的 导弹或战斗机可以对地面目标进行精确打 击，这给欧洲国家留下了深刻印象。为减 少欧洲对美国军事和技术的依赖，经过长 达3年的论证，2002年3月，欧盟15国交通 部长会议一致决定，启动“伽利略”导航 卫星计划。“伽利略”计划的总投资预计 为36亿欧元，由分布在3个轨道上的30颗卫 星组成
长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位 信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信 号——也就是说，地球上任何一个目标的准确位置 ，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。 在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一
度关闭对欧洲GPS服务
中国要想不受治于人就必须自主发展自己的导售信号接收设备方面赚取了巨额利 润。以1986年为例，当时一台一般精度的 GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到 10万美元。现在价格虽然有所下降，但也 可推算出20年来GPS“收获颇丰”
俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统
• “格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫 星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。作用类似于 美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统 。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续 该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国 的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资 30多亿美元，完成了GLONASS导航卫星 星座的组网工作。它也由24颗卫星组成， 原理和方案都与GPS类似。
• 24颗卫星
美国
俄罗 斯
• GLONASS 格洛纳斯
• 24颗卫星
• 北斗BDS • 14颗卫星
中国
欧盟
• GALILEO 伽利略
• 4颗卫星
全球四大卫星定位系统
• 目前，世界上只有少数几个国家能够自主 研制生产卫星导航系统。当前全球有四大 卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导 航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯 GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略” 系统、和中国的北斗卫星导航系统。
成功发射3颗GEO卫星，建成北斗卫星导航试验系统。系统能够提 供基本的定位、授时和短报文通信服务。
• 长期以来，美国对本国军方提供的是精确 定位信号，对其他用户提供的则是加了干 扰的低精度信号——也就是说，地球上任 何一个目标的准确位置，只有美国人掌握 ，其他国家只知道个“大概”。在海湾战 争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一 度关闭对欧洲GPS服务。
• 从克林顿时代起，该系统开始应用在了民 用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫 星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得 了巨大的经济利益，多年
北斗卫星导航系统简介
• 北斗卫星
IGSO：倾斜卫星同步轨 道 GEO：地球静止轨道 MEO：中地球轨道
北斗系统的发展—北斗三步走
第一步——试验系统，实现从无到有
• 1983年提出发展建设概念。 • 1994年北斗卫星导航系统工程启动，之前历经8年理论论证。 • 2000年发射第一颗卫星。 • 2003年完成试验系统。 最终成果：
北斗卫星导航系统简介
• 北斗卫星
• 北斗卫星导航系统由空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地 球卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°、80°、 110.5°、140°、160°，中地球轨道卫星运行在3个轨道面上，轨道面之间为相隔 120°均匀分布。
美国GPS系统
• 美国GPS长期垄断 美国国防部从1973年开 始实施的GPS系统，这是世界上第一个全 球卫星导航系统，在相当长的一段时间内 垄断了全球军用和民用卫星导航市场。 GPS全球定位系统计划自1973年至今，先 后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美 元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航 的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中 首次得到实战应用。随后，在科索沃战争 、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。