地面段:北斗三号系统地面段包括主控站、时间同步、注入站和监测站等若干地面站,以及星间链路运行管理设施。
用户段:北斗系统用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端设备、应用系统与应用服务等。
三、北斗独创的“三种轨道”混合星座
北斗系统是由GEO卫星、IGSO卫星和MEO卫星三种轨道卫星组成的混合导航星座。
GEO卫星相对地球静止,轨道高度35786km,轨道倾角为0度,单星覆盖区域较大,3颗卫星可覆盖亚太大部分地区。
IGSO卫星轨道高度与GEO卫星相同,轨道倾角为55度,星下点轨迹为“8”字。
北斗MEO卫星轨道高度约21500km,轨道倾角为55度,绕地球旋转运行,通过多颗卫星组网可实现全球覆盖,北斗MEO星座回归特性为7天13圈。
四、卫星导航的“三球交汇”原理
1. 地球上的北斗用户接收机同时测量自身到至少三颗卫星的距离。
2.各卫星的位置通过导航电文播发给用户。
3.以卫星为球心,距离为半径画球面。
4.三个球面相交得两个点,根据地理常识排除一个不合理点即得用户位置。
五、北斗的“三频服务”信号体制
北斗是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统,GPS使用的是双频信号,这是北斗的后发优势。使用双频信号可以减弱电离层延迟的影响,而使用三频信号可以构建更复杂模型消除电离层延迟的高阶误差。同时,使用三频信号可提高载波相位模糊度的解算效率,理论上还可以提高载波收敛速度。正因如此,GPS系统也在扩展成三频信号系统。
北斗二号在B1、B2和B3三个频段提供B1I、B2I和B3I三个公开服务信号。其中,B1频段的中心频率为1561.098MHz,B2为1207.14MHz,B3为1268.52MHz。
北斗三号在B1、B2和B3三个频段提供B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五个公开服务信号。其中B1频段的中心频率为1575.42MHz,B2为1176.45MHz,B3为1268.52MHz。
六、北斗定位测速授时服务的“三要素”
位置信息:北斗系统可向全球提供优于10米的定位服务,亚太地区定位精度达到5米。北斗系统提供的位置信息服务,输出结果为“精度、纬度、高程”或者“x,y,z”,不管哪种输出形式,恰好都是“三个参量”,一个不多,一个不少。同时,通过精密单点定位、星基增强、地基增强等方式,可将定位精度提高到米级、分米级乃至厘米级。
速度信息:北斗系统提供的测速精度能力优于0.2米/秒。
时间信息:北斗系统可为用户提供优于20ns的授时服务,在此基础上利用差分授时、双向比对等技术手段,可进一步提升授时精度。
七、高可靠的“东三B”卫星平台
“东三B”导航平台为高可靠长寿命平台,是我国自主研制的新一代高轨导航卫星平台,采用了综合电子、高效能源和热控、锂离子蓄电池、FDIR等先进技术,为有效载荷提供了更大的空间。“东三B” 平台导航卫星重量为5400公斤,设计寿命12年,配置了多种载荷,提供包括RNSS、区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等多种服务,功能强大、集成度高。
八、北斗列车“长征三号”系列运载火箭
长征三号系列火箭因其入轨精度高、轨道选择多、适应能力强,成为发射北斗导航卫星的“专属列车”。12年间,长征三号系列火箭用38次成功发射的优异表现,将53颗北斗导航卫星送入预定轨道。长征三号,劳模非你莫属!
九、北斗系统的“三大特色”
一是空间段采用三种轨道卫星组成混合星座,与其它卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。
二是提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
三是创新融合了导航与通信功能,具备基本导航、短报文通信、国际搜救、星基增强和精密单点定位等多种服务能力,系统功能高度集成,实现了集约高效。
北斗系统秉承“中国的北斗,世界的北斗,一流的北斗”发展理念,坚持“自主、开放、兼容、渐进”的原则,稳步推进北斗系统建设发展。为服务全球、造福人类贡献中国智慧和力量。在星辰大海的征途上接续奋斗、砥砺前行,让中国梦、北斗梦焕发更加绚烂的时代光彩和更多奥秘的光芒!
来源 | 我们的太空(ID:ourspace0424)
作者 | 卢 鋆
编辑 | 尹 锐返回搜狐,查看更多