北斗衛星定位系統(compass),是中國自行研製開發的區域性有源三維衛星定位與通訊系統(cnss),是除美國的全球定位系統(gps)、俄羅斯的glonass之後第三個成熟的衛星導航系統。該系統由由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成。
二顆導航定位衛星的發射時間分別為:
2023年4月14日4時11分,一顆北斗導航衛星從西昌衛星發射中心被用「長征三號甲」運載火箭送入太空。
2023年4月15日0時16分,一顆(compass-g2)由長征三號丙順利發射,位於地球同步靜止軌道。
「北斗一號」衛星定位系統由兩顆地球靜止衛星、一顆在軌備份衛星、中心控制系統、標校系統和各類使用者機等部分組成。
「北斗一號」的覆蓋範圍是北緯5°一55°,東經70°一140°之間的心臟地區,上打下小,最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100公尺(1σ),設立標校站之後為20公尺(類似差分狀態)。工作頻率:2491.75mhz。系統能容納的使用者數為每小時540000戶。
系統的工作過程是:首先由中心控制系統向衛星i和衛星ii同時傳送詢問訊號,經衛星**器向服務區內的使用者廣播。使用者響應其中一顆衛星的詢問訊號,並同時向兩顆衛星傳送響應訊號,經衛星**回中心控制系統。中心控制系統接收並解調使用者發來的訊號,然後根據用的申請服務內容進行相應的資料處理。
對定位申請,中心控制系統測出兩個時間延遲:即從中心控制系統發出詢問訊號,經某一顆衛星**到達使用者,使用者發出定位響應訊號,經同一顆衛星**回中心控制系統的延遲;和從中心控制發出詢問訊號,經上述同一衛星到達使用者,使用者發出響應訊號,經另一顆衛星**回中心控制系統的延遲。由於中心控制系統和兩顆衛星的位置均是已知的,因此由上面兩個延遲量可以算出使用者到第一顆衛星的距離,以及使用者到兩顆衛星距離之和,從而知道使用者處於乙個以第一顆衛星為球心的乙個球面,和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從儲存在計算機內的數位化地形圖查尋到使用者高程值,又可知道使用者出於某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出使用者所在點的三維座標,這個座標經加密由出站訊號傳送給使用者。
缺點是不能覆蓋兩極地區,赤道附近定位精度差,只能二維主動式定位,且需提供使用者高程資料,不能滿足高動態和保密的軍事使用者要求,使用者數量受一定限制。
北斗採用的是有源定位,gps和glonass等都是無源定位,這是它們質上的不同點。
所謂有源定位就使用者需要通過地面中心站聯絡導航定位衛星,而無源定位是使用者直接與衛星聯絡確定自己的位置。我國採用有源定位是因為單靠雙星定位只能確定使用者所在的兩維位置,不能同時得到使用者所在地的海拔高度。而地面中心站在獲得衛星返回的使用者兩維位置後,可以根據計算機裡的資料對應確定使用者所在地的海拔高度。
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