第一篇：中國(guó)北斗衛(wèi)星工作原理

中國(guó)北斗衛(wèi)星工作原理，他的未來(lái)發(fā)展前景？

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，縮寫(xiě)為BDS，與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航

系統(tǒng)，并稱(chēng)全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2011年12月27日起提供連續(xù)導(dǎo)航定位與授時(shí)服務(wù)。

工作原理：

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站。用戶端由北斗用戶終端以及與美國(guó)GPS、俄羅斯 “格洛納斯”、歐盟伽利略等其他衛(wèi)星導(dǎo)航器兼容的終端組成。首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時(shí)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào)，并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào)，然后根據(jù)用戶的申請(qǐng)服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。對(duì)定位申請(qǐng)，中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲：即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶，用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲；和從中心控制發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶，用戶發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的，因此由上面兩個(gè)延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離，以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和，從而知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面，和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值，又可知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這個(gè)坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號(hào)發(fā)送給用戶。

發(fā)展前景：

中國(guó)計(jì)劃2012年左右，“北斗”系統(tǒng)將覆蓋亞太地區(qū)，2020年左右覆蓋全球。我國(guó)正在實(shí)施北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，已成功發(fā)射十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右，系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力。2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

第二篇：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用綜述

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用綜述

0引言

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（BDS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r(shí)能力，定位精度優(yōu)于20m，授時(shí)精度優(yōu)于100ns。2012年12月27日，北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件正式版正式公布，北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對(duì)亞太地區(qū)提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基本信息介紹

中國(guó)在2003年完成了具有區(qū)域?qū)Ш焦δ艿谋倍沸l(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，之后開(kāi)始構(gòu)建服務(wù)全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于2012年起向亞太大部分地區(qū)正式提供服務(wù)，并計(jì)劃至2020年完成全球系統(tǒng)的構(gòu)建。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和美國(guó)全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)及歐盟伽利略定位系統(tǒng)一起，是聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。

1.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理

“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理與GPS系統(tǒng)不同,GPS采用的是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航,由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己的三維定位數(shù)據(jù),而“北斗一號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)則采用主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航, 由地面中心控制系統(tǒng)解算供用戶使用的三維定位數(shù)據(jù)。“北斗”衛(wèi)星是中國(guó)“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)空間段組成部分,由兩種基本形式的衛(wèi)星組成,分別適應(yīng)于GEO和MEO軌道。“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星由衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷兩部分組成。衛(wèi)星平臺(tái)由測(cè)控、數(shù)據(jù)管理、姿態(tài)與軌道控制、推進(jìn)、熱控、結(jié)構(gòu)和供電等分系統(tǒng)組成。有效載荷包括導(dǎo)航分系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)。GEO衛(wèi)星還含有RDSS有效載荷。因此,“北斗”衛(wèi)星為提供導(dǎo)航、通信、授時(shí)一體化業(yè)務(wù)創(chuàng)造了條件。“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星分別在1559MH z～1610MH z、1200MH z～1300MH z兩個(gè)頻段各設(shè)計(jì)有兩個(gè)粗碼、兩個(gè)精密測(cè)距碼導(dǎo)航信號(hào), 具有公開(kāi)服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種服務(wù)模式[1]。

“北斗二號(hào)”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)體制第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)與第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)在體制上的差別主要是: 第二代用戶機(jī)可免發(fā)上行信號(hào),不再依靠中心站電子高程圖處理或由用戶提供高程信息,而是通過(guò)直接接收衛(wèi)星單程測(cè)距信號(hào)來(lái)自己定位, 系統(tǒng)的用戶容量不受限制,并可提高用戶位置隱蔽性。

圖1.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)定位原理圖

1.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)組成

北斗雙星導(dǎo)航系統(tǒng)主要由空間部分、地面中心控制系統(tǒng)和用戶終端3個(gè)部分組成。空間部分由軌道高度為36000km 的2顆工作衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組成(一個(gè)軌道平面), 其坐標(biāo)分別為(80°E, 0°, 36000km)、(140°E, 0,°36000km)、(110.5°E, 0°, 36000km)。衛(wèi)星不發(fā)射導(dǎo)航電文, 也不配備高精度的原子鐘, 只是用于在地面中心站與用戶之間進(jìn)行雙向信號(hào)中繼。衛(wèi)星電波能覆蓋地球表面42%的面積, 其覆蓋的經(jīng)度為100°, 緯度為N81°～ S81°。其軌道如圖1.2所示。

圖1.2北斗雙星導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星軌道

地面中心控制系統(tǒng)是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的中樞,包括1個(gè)配有電子高程圖的地面中心站、地面網(wǎng)管中心、測(cè)軌站、測(cè)高站和數(shù)十個(gè)分布在全國(guó)各地的地面參考標(biāo)校站, 主要用于對(duì)衛(wèi)星定位、測(cè)軌,調(diào)整衛(wèi)星運(yùn)行軌道、姿態(tài),控制衛(wèi)星的丁作, 測(cè)量和收集校正導(dǎo)航定位參量,以形成用戶定位修正數(shù)據(jù)并對(duì)用戶進(jìn)行精確定位。用戶終端為帶有定向天線的收發(fā)器,用于接收中心站通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的信號(hào)和向中心站發(fā)射通信請(qǐng)求,不含定位解算處理功能。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和功能的不同, 北斗用戶機(jī)分為普通型、通信型、授時(shí)型、指揮型和多模型用戶機(jī)5種,其中,指揮型用戶機(jī)又可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)3個(gè)等級(jí)。時(shí)間系統(tǒng)和坐標(biāo)系統(tǒng):時(shí)間系統(tǒng)采用UTC(世界協(xié)調(diào)時(shí)),坐標(biāo)系統(tǒng)采用1954年北京坐標(biāo)系和1985年中國(guó)國(guó)家高程系統(tǒng)。未來(lái)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(COMPASS)將由分布在3個(gè)軌道面上的30顆中等高度軌道衛(wèi)星(MEO)和均勻分布在一個(gè)軌道面的5顆地球同步衛(wèi)星構(gòu)成。非靜止軌道上,每個(gè)軌道面10顆衛(wèi)星,其中1顆為備用,軌道傾角為56?。衛(wèi)星軌道半長(zhǎng)軸約為2.7萬(wàn)km。1.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程

地面控制中心向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時(shí)發(fā)送詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào),并同時(shí)向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)[2]。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào), 然后根據(jù)用戶申請(qǐng)的服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。對(duì)定位申請(qǐng),中心控制系統(tǒng)測(cè)出兩個(gè)時(shí)間延遲: 即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶,用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號(hào),經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲;和從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶,用戶發(fā)出響應(yīng)信號(hào),經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的,可以由上述兩個(gè)延遲量計(jì)算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離,以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和。從而知道用戶處于一個(gè)以第一顆衛(wèi)星為球心的一個(gè)球面,和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上;另外,中心控制系統(tǒng)從存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值,又知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。因此,中心控制系統(tǒng)利用數(shù)值地圖可計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo), 并與相關(guān)信息或通信內(nèi)容發(fā)送到衛(wèi)星,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器傳送給用戶或收件人。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的工作步驟如下:(1)地面控制中心向2顆衛(wèi)星發(fā)送詢問(wèn)信號(hào);(2)衛(wèi)星接收到詢問(wèn)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)用戶播送詢問(wèn)信號(hào);(3)用戶響應(yīng)其中1顆衛(wèi)星的詢問(wèn)信號(hào),并同時(shí)向2顆衛(wèi)星發(fā)送回應(yīng)信號(hào);(4)衛(wèi)星收到用戶響應(yīng)信號(hào),經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送回地面控制中心;(5)地面控制中心收到用戶的響應(yīng)信號(hào),解讀出用戶申請(qǐng)的服務(wù)內(nèi)容;(6)地面控制中心利用數(shù)值地圖計(jì)算出用戶的三維坐標(biāo)位置,再將相關(guān)信息或通信內(nèi)容發(fā)送到衛(wèi)星;(7)衛(wèi)星在收到控制中心發(fā)來(lái)的坐標(biāo)資料或通信內(nèi)容后,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器傳送給用戶或收件人。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供快速定位、簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有的三大功能

（1）快速定位：系統(tǒng)可為服務(wù)區(qū)內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實(shí)時(shí)定位（可在1秒之內(nèi)完成）、服務(wù)，定位精度為20～100m；

（2）短報(bào)文通信：系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報(bào)文通信功能，注冊(cè)用戶利用連續(xù)傳送方式可以傳送多達(dá)120個(gè)漢字的信息；

（3）精密授時(shí)：系統(tǒng)具有單向和雙向兩種授時(shí)功能。根據(jù)不同的精度要求，利用授時(shí)終端，完成與CNSS之間的時(shí)間和頻率同步，提供100ns（單向授時(shí)）和20ns（雙向授時(shí)）的時(shí)間同步精度。2.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具備的優(yōu)勢(shì)

（1）同時(shí)具備定位與通信雙重功能，無(wú)需其它通信系統(tǒng)支持，而GPS、GLONASS只能定位；

（2）覆蓋范圍較大，沒(méi)有通信盲區(qū)。北斗系統(tǒng)覆蓋了中國(guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)，不僅可為中國(guó)、也可為周邊國(guó)家服務(wù)；

（3）特別適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控與管理；

（4）獨(dú)特的中心節(jié)點(diǎn)式定位處理和指揮型用戶機(jī)設(shè)計(jì)。它不僅能使用戶知道自己的所處的位置，還可以告訴別人自己的位置所處的地方，特別適用于需要導(dǎo)航與移動(dòng)數(shù)據(jù)通信場(chǎng)所，如交通運(yùn)輸、調(diào)度指揮、搜索營(yíng)救、地理信息實(shí)時(shí)查詢等；（5）自主系統(tǒng)，高強(qiáng)度加密設(shè)計(jì)，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關(guān)鍵部門(mén)應(yīng)用；（6）接收終端不需鋪設(shè)地面基站，用戶終端相對(duì)便宜。

（北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的潛力主要體現(xiàn)在定位通信綜合領(lǐng)域上。目前僅需要定位的用戶，對(duì)北斗的需要不迫切；對(duì)于既需要定位又需要把位置信息傳遞出去的用戶，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是非常有用的。）北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)自2003年正式提供服務(wù)以來(lái)，在交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象測(cè)報(bào)、森林防火、通信時(shí)統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)和國(guó)家安全等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。特別是在南方冰凍災(zāi)害、四川汶川和青海玉樹(shù)抗震救災(zāi)、北京奧運(yùn)會(huì)以及上海世博會(huì)中發(fā)揮了重要作用。

1）在交通運(yùn)輸方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的“新疆公眾交通導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)”、“公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控系統(tǒng)”以及“港口高精度實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)”等應(yīng)用推廣工作，取得了良好的示范效果。

2）在海洋漁業(yè)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的海洋漁業(yè)綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為漁業(yè)管理部門(mén)提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù)。

3）在水文監(jiān)測(cè)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多山地域水文測(cè)報(bào)信息的實(shí)時(shí)傳輸，提高災(zāi)情預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，為制訂防洪抗旱調(diào)度方案提供重要的保障。

4）在氣象測(cè)報(bào)方面，成功研制一系列氣象測(cè)報(bào)型“北斗”終端設(shè)備，形成實(shí)用可行的系統(tǒng)應(yīng)用解決方案，解決中國(guó)氣象局和各地氣象中心氣象站的數(shù)字報(bào)文自動(dòng)傳輸問(wèn)題。

5）在森林防火方面，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)成功應(yīng)用于森林防火系統(tǒng)，其定位與短報(bào)文通信具有較好實(shí)際應(yīng)用效果。

6）在通信時(shí)統(tǒng)方面，成功開(kāi)展“北斗”雙向授時(shí)應(yīng)用示范，突破光纖拉遠(yuǎn)等關(guān)鍵技術(shù)，研制出一體化衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng)。

7）在電力調(diào)度方面，成功開(kāi)展基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的電力時(shí)間同步應(yīng)用示范，為電力事故分析、電力預(yù)警系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等高精度時(shí)間應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

8）在救災(zāi)減災(zāi)方面，基于“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的導(dǎo)航定位、短報(bào)文通信以及位置報(bào)告功能，提供全國(guó)范圍的實(shí)時(shí)救災(zāi)指揮調(diào)度、應(yīng)急通信、災(zāi)情信息快速上報(bào)與共享等服務(wù)，顯著提高了災(zāi)害應(yīng)急救援的快速反應(yīng)能力和決策能力。

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成后將為民航、航運(yùn)、鐵路、金融、郵政等行業(yè)提供更高性能的定位、導(dǎo)航、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。3.2 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由空間衛(wèi)星、地面主控站(控制中心)與標(biāo)校站和用戶終端設(shè)備三大部分組成, 它具有快速二維定位、雙向簡(jiǎn)短報(bào)文通信和精密授時(shí)三大基本功能。該系統(tǒng)基于“二球交會(huì)”原理進(jìn)行定位, 即以2顆衛(wèi)星的已知位置坐標(biāo)為圓心,各以測(cè)定的本星至用戶機(jī)的距離為半徑,形成2個(gè)球面,用戶機(jī)必然位于這2個(gè)球面交線的圓弧上。地面控制中心存儲(chǔ)的電子高程地圖庫(kù)提供1個(gè)以地心為球心,以球心至用戶機(jī)的距離為半徑的球面。求解圓弧線與該球面的交點(diǎn), 并根據(jù)用戶在赤道平面北側(cè)的實(shí)際情況,即可獲得用戶的二維位置坐標(biāo)[3]。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要應(yīng)用特點(diǎn)如下[4-5] : 1)系統(tǒng)覆蓋我國(guó)全部國(guó)土及周邊區(qū)域

北斗系統(tǒng)是覆蓋我國(guó)本土及其周邊地區(qū)的區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),覆蓋范圍為東經(jīng)70°～145°,北緯5°～55°,可以無(wú)縫覆蓋我國(guó)全部國(guó)土和周邊海域, 在中國(guó)全境范圍內(nèi)具有良好的導(dǎo)航定位可用性。2)系統(tǒng)定位、授時(shí)精度能滿足導(dǎo)航定位需要

北斗系統(tǒng)的二維水平定位精度(1δ)為20m(不設(shè)標(biāo)校站區(qū)域100m),雙向授時(shí)精度20ns(單向授時(shí)精度100ns),與GPS系統(tǒng)的民用精度基本相當(dāng),能滿足用戶導(dǎo)航定位和授時(shí)要求。北斗系統(tǒng)的注冊(cè)用戶分為3個(gè)服務(wù)等級(jí),對(duì)應(yīng)的定位響應(yīng)時(shí)延分別為:一類(lèi)用戶5s,二類(lèi)用戶2s,三類(lèi)用戶1s北斗系統(tǒng)具有單向和雙向2種授時(shí)功能,根據(jù)不同的精度要求,定時(shí)傳送最新授時(shí)信息給用戶端,供用戶完成與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)之間時(shí)間差的修正。3)系統(tǒng)雙向報(bào)文通信功能應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯

北斗系統(tǒng)具有用戶與用戶、用戶與地面控制中心之間的雙向報(bào)文通信能力。系統(tǒng)一般用戶1次可傳輸36個(gè)漢字,經(jīng)核準(zhǔn)的用戶利用連續(xù)傳送方式1次最多可傳送120個(gè)漢字這種簡(jiǎn)短雙向報(bào)文通信服務(wù),可有效地滿足通信信息量較小、但即時(shí)性要求卻很高的各類(lèi)型用戶應(yīng)用系統(tǒng)的要求。這很適合集團(tuán)用戶大范圍監(jiān)控管理和通信不發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)據(jù)采集傳輸使用。對(duì)于既需要定位信息又需要把定位信息傳遞出去的用戶,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將是非常有用的。需特別指出的是,北斗系統(tǒng)具備的這種雙向簡(jiǎn)短通信功能,目前已廣泛應(yīng)用的國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(如GPS、GLONASS系統(tǒng))并不具備。

4）系統(tǒng)有源定位體制使用戶定位的隱蔽性、實(shí)時(shí)性較差,用戶容量受限

北斗系統(tǒng)是主動(dòng)式有源雙向測(cè)距二維導(dǎo)航系統(tǒng), 在地面控制中心進(jìn)行用戶位置坐標(biāo)解算。北斗系統(tǒng)的有源定位工作方式使用戶定位的同時(shí)失去了無(wú)線電隱蔽性,這在軍事上是不利的。另外,北斗系統(tǒng)對(duì)地面控制中心的依賴(lài)性大,一旦其地面中心控制系統(tǒng)受損,系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了;用戶設(shè)備必須包含發(fā)射機(jī),因此其在體積、重量、功耗和價(jià)格方面遠(yuǎn)比GPS接收機(jī)來(lái)得大、重、耗電與貴。北斗系統(tǒng)從用戶發(fā)出定位申請(qǐng), 到收到定位結(jié)果,整個(gè)定位響應(yīng)時(shí)間最快為1s，即用戶終端機(jī)最快可在1s后完成定位。這1s的定位時(shí)延對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等高速運(yùn)動(dòng)的用戶來(lái)說(shuō)時(shí)間嫌長(zhǎng)。北斗系統(tǒng)適合為車(chē)輛、船舶等慢速運(yùn)動(dòng)的用戶提供服務(wù)。北斗系統(tǒng)導(dǎo)航定位實(shí)時(shí)性較差,對(duì)于高動(dòng)態(tài)載體(如飛機(jī)、導(dǎo)彈等),該缺陷是顯而易見(jiàn)的。北斗系統(tǒng)是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問(wèn))應(yīng)答系統(tǒng),系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問(wèn)信號(hào)速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此,北斗系統(tǒng)的用戶設(shè)備工作容量是有限的。北斗系統(tǒng)可為以下用戶機(jī)每小時(shí)提供54萬(wàn)次的服務(wù):一類(lèi)用戶機(jī)(適合于單人攜帶使用)10000～20000個(gè),5～10min服務(wù)一次;二類(lèi)用戶機(jī)(適合于車(chē)輛、艦船使用)5500個(gè),10～60s服務(wù)一次。

“北斗”系統(tǒng)的上述應(yīng)用特點(diǎn),決定了該系統(tǒng)適合在中國(guó)全境范圍內(nèi),在測(cè)繪、電信、水利、交通運(yùn)輸、勘探等使用要求相對(duì)較低的民用領(lǐng)域進(jìn)行導(dǎo)航定位、報(bào)文通信和授時(shí)服務(wù)等應(yīng)用。目前該系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用,受到了一定的制約。3.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)以來(lái),在軍民用領(lǐng)域上發(fā)揮了重要作用,迄今為止,已為用戶提供定位服務(wù)超過(guò)億次,通信服務(wù)超過(guò)千萬(wàn)條,在森林防火、水利防汛、交通運(yùn)輸?shù)让裼谩④娪妙I(lǐng)域產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益。所研制的黑龍江大興安嶺森林防火信息系統(tǒng)、瀾滄江上湄公河船舶調(diào)度管理系統(tǒng)和鄭州鐵路局鐵路機(jī)車(chē)到站報(bào)點(diǎn)系統(tǒng)等北斗系統(tǒng)應(yīng)用示范工程,已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益[6-7]。

但是,北斗系統(tǒng)作為我國(guó)自行研制的、具有鮮明應(yīng)用特點(diǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng), 總的來(lái)說(shuō),目前的實(shí)際應(yīng)用并不理想。主要表現(xiàn)在: 1)系統(tǒng)應(yīng)用不充分,與世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位不相稱(chēng)

北斗系統(tǒng)工作容量可達(dá)百萬(wàn)戶,而目前注冊(cè)在線的終端用戶卻不足千分之一, 衛(wèi)星資源閑置嚴(yán)重。該系統(tǒng)的快速定位、雙向報(bào)文通信和精密授時(shí)0功能,特別是雙向報(bào)文通信功能未得到充分應(yīng)用,該導(dǎo)航定位系統(tǒng)在許多民用領(lǐng)域中的用途還未被認(rèn)知。中國(guó)工程院戚發(fā)韌院士經(jīng)過(guò)對(duì)北斗系統(tǒng)進(jìn)行詳實(shí)的調(diào)研后提出:中國(guó)研制成功的第一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目前在民用領(lǐng)域資源利用并不充分,幾近閑置。他在調(diào)研報(bào)告中明確寫(xiě)到:北斗系統(tǒng)本應(yīng)擁有上百萬(wàn)用戶的能力,目前卻只有幾千個(gè)用戶,國(guó)家投入幾十億元,但利用很不充分,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)目前在民用領(lǐng)域應(yīng)用不充分、未形成產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀,與該系統(tǒng)作為世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位很不相稱(chēng)。

2)用戶終端設(shè)備價(jià)格偏高,在市場(chǎng)上無(wú)法與GPS系統(tǒng)形成競(jìng)爭(zhēng)

北斗系統(tǒng)目前的有源定位技術(shù)體制決定了其用戶終端設(shè)備需能收能發(fā),在技術(shù)應(yīng)用上有通信功能,應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯,這是無(wú)可懷疑的。但這種體制也使用戶終端制造成本增加,加上終端設(shè)備用戶少,所以目前市場(chǎng)價(jià)格偏高,多數(shù)用戶難以接受。用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴的北斗系統(tǒng)在市場(chǎng)上是無(wú)法與GPS系統(tǒng)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的。3)用戶終端設(shè)備研制開(kāi)發(fā)滯后,跟不上應(yīng)用需求

北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備研制開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后于系統(tǒng)建設(shè)。究其原因,一是用戶終端設(shè)備研制起步較晚,沒(méi)有做到與系統(tǒng)建設(shè)同步研發(fā);二是用戶終端研制難度大,沒(méi)有集中力量對(duì)其重點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān),各研制單位各自為戰(zhàn),技術(shù)上不交流,形不成合力;三是國(guó)內(nèi)器件、部件生產(chǎn)基礎(chǔ)差,而進(jìn)口芯片價(jià)格昂貴。在2002年北斗系統(tǒng)開(kāi)始試運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)民用終端設(shè)備尚不成熟。至今國(guó)內(nèi)仍有十幾家單位在投入資金研制北斗用戶終端,但提高性能價(jià)格比的成效并不大,有的單位甚至不得不退出研發(fā)。目前能生產(chǎn)北斗系統(tǒng)民用終端的廠商有五、六家,產(chǎn)品價(jià)格較高,各有優(yōu)缺點(diǎn)。北斗系統(tǒng)民用終端設(shè)備生產(chǎn)廠商各自為戰(zhàn)的研制生產(chǎn)方式,在當(dāng)前用戶量不大、生產(chǎn)批量上不去的情況下,成本下不來(lái);而成本下不來(lái),市場(chǎng)用戶就上不去,形成一個(gè)惡性循環(huán)。用戶終端設(shè)備生產(chǎn)方式存在的高成本是影響北斗系統(tǒng)推廣應(yīng)用的問(wèn)題之一。

4)北斗民用市場(chǎng)的自由化和無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),影響了北斗系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)的健康發(fā)展

由于國(guó)家沒(méi)有北斗系統(tǒng)民用開(kāi)發(fā)規(guī)劃和應(yīng)用市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,市場(chǎng)完全是無(wú)序的自由競(jìng)爭(zhēng),一些企業(yè)單位對(duì)北斗系統(tǒng)市場(chǎng)認(rèn)識(shí)和估計(jì)過(guò)于樂(lè)觀,為早日搶到市場(chǎng),自發(fā)投入不少資金開(kāi)發(fā)北斗民用終端。到目前為止,真正獲得成功、設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好的廠家只有幾個(gè)。有一些企業(yè)單位在產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量還不成熟的情況下, 就急于推銷(xiāo)自己的產(chǎn)品收回投資,采用低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)方式搶占市場(chǎng),結(jié)果是實(shí)際運(yùn)行故障頻發(fā)用戶服務(wù)又跟不上,動(dòng)搖了用戶選用或繼續(xù)使用北斗系統(tǒng)的信心,增加了對(duì)北斗系統(tǒng)應(yīng)用的懷疑情緒,影響了北斗系統(tǒng)健康發(fā)展和推廣應(yīng)用。3.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的主要制約因素

目前, 影響、制約北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的因素主要是[8] : 1)系統(tǒng)用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴

前面已分析到,造成北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴的主要原因,一是目前系統(tǒng)本身所采用的有源定位技術(shù)體制,二是終端設(shè)備生產(chǎn)量少、關(guān)鍵元器件依賴(lài)進(jìn)口使生產(chǎn)成本居高不下。關(guān)于北斗系統(tǒng)的技術(shù)體制改進(jìn)和完善問(wèn)題,已在中國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研制計(jì)劃中基本得到了考慮。在后續(xù)分析的推動(dòng)北斗系統(tǒng)民用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的對(duì)策與建議中,提出國(guó)家應(yīng)投入資金,組織有關(guān)部門(mén)聯(lián)合攻關(guān), 解決北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備關(guān)鍵元器件國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題。2)系統(tǒng)應(yīng)用缺乏國(guó)家政策的有力支持

北斗系統(tǒng)是國(guó)家花費(fèi)巨資建設(shè)起來(lái)的的軍、民兩用區(qū)域性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),北斗系統(tǒng)要發(fā)展壯大,與國(guó)家政策的支持是分不開(kāi)的。但是,我國(guó)至今缺少一個(gè)對(duì)國(guó)家安全有著重要意義的有關(guān)衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的國(guó)家級(jí)政策,當(dāng)然更缺少相應(yīng)的管理辦法和運(yùn)營(yíng)措施。這影響了企業(yè)和科研部門(mén)對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用的投入,直接導(dǎo)致了用戶終端產(chǎn)品品種少、水平低、價(jià)格貴。衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球信息化產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,而中國(guó)的這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)目前大多數(shù)在經(jīng)營(yíng)國(guó)外的產(chǎn)品,大量用戶成為了外國(guó)產(chǎn)品的消費(fèi)者。北斗系統(tǒng)應(yīng)用研發(fā)與服務(wù)的企業(yè)只有寥寥幾家,用戶少得可憐。3)政策缺位直接導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用推動(dòng)乏力

北斗衛(wèi)星已經(jīng)升空5年,可它作為一種新技術(shù)新業(yè)務(wù),很少有人大力去普及推廣,廣大用戶特別是信息化人員,對(duì)其知之甚少,在各種媒體和市場(chǎng)上,也難以找到相關(guān)的宣傳資料。很多企業(yè)和用戶,甚至不知道誰(shuí)是民用衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的主管部門(mén)。北斗系統(tǒng)在應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)試驗(yàn)上,需要大量的資金投入,開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)企業(yè)難以在資金上長(zhǎng)久維持,用戶就更做不到花費(fèi)巨資,為自己建設(shè)應(yīng)用小平臺(tái)。沒(méi)有國(guó)家資金的介入,公司的資金杯水車(chē)薪。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS功能特點(diǎn)的比較

1．覆蓋范圍：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要覆蓋我國(guó)本土的區(qū)域性、全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°～140°，北緯5°～55°。GPS是覆蓋全球的、全天候?qū)Ш较到y(tǒng)； 2．衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，衛(wèi)星的赤道角距約60°。GPS是在6個(gè)軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55°軌道面赤道角距60°；

3．定位原理：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是主動(dòng)式雙向測(cè)距二維導(dǎo)航。地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。GPS是被動(dòng)式偽碼單向測(cè)距三維導(dǎo)航。由用戶設(shè)備獨(dú)立解算自己三維定位數(shù)據(jù)；

4、定位精度：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為三維定位精度約幾十米，授時(shí)精度約100ns。GPS三維定位精度P碼已由16m提高到6m，C/A碼已由25～100m提高到12m，授時(shí)精度約20ns；

5、用戶容量：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問(wèn)—應(yīng)答系統(tǒng)。用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問(wèn)信號(hào)速率和用戶的響應(yīng)頻率，因此，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶容量是有限的。GPS是單向測(cè)距系統(tǒng)。用戶只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測(cè)距定位，因此，GPS的用戶容量是無(wú)限的。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)存在的問(wèn)題與不足

1．定位服務(wù)區(qū)是區(qū)域性的。不能覆蓋兩極地區(qū)，赤道附近定位精度差，只能二維主動(dòng)式定位；

2．同時(shí)容納的用戶數(shù)量有限。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同一時(shí)間要接收地面用戶群發(fā)來(lái)的信息，用戶群的個(gè)體數(shù)量是受限制的；而GPS只發(fā)信號(hào)，多少用戶接收都沒(méi)關(guān)系，數(shù)量可以無(wú)限；

3．無(wú)法為快速移動(dòng)物體提供準(zhǔn)確的定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)用戶的定位申請(qǐng)要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過(guò)地球同步衛(wèi)星走一個(gè)來(lái)回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時(shí)間延遲就更長(zhǎng)了，因此，對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)體，加大了定位的誤差，軍事方面應(yīng)用受到限制；

4．主控站位置容易暴露受攻擊、干擾。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星而進(jìn)行的工作，且定位解算由中心控制系統(tǒng)完成，對(duì)中心控制系統(tǒng)依賴(lài)性強(qiáng)。一旦中心控制系統(tǒng)受損，系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作。而GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，使萬(wàn)一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨(dú)立運(yùn)行；

5．管理復(fù)雜、層次多，容易出錯(cuò)。地面控制中心要同時(shí)分析處理幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)的用戶資料，判斷密碼、定位、以及返回的情報(bào)，而且這些用戶單位所屬各不一樣，應(yīng)急的級(jí)別也不一樣，處理起來(lái)決不是容易的事； 6．地面用戶的設(shè)備體積大、造價(jià)高。提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建議

提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能，可以從以下幾點(diǎn)著手。第一，擴(kuò)大北斗衛(wèi)星定軌觀測(cè)網(wǎng)，提高廣播星歷精度；第二，優(yōu)化北斗衛(wèi)星導(dǎo)航電文內(nèi)容，便于用戶接收使用；第三，播發(fā)北斗與其他系統(tǒng)之間的時(shí)差信息，擴(kuò)大北斗的應(yīng)用市場(chǎng)；第四，研發(fā)北斗衛(wèi)星自主導(dǎo)航技術(shù)，提高抗毀能力；第五，研發(fā)MEMS化北斗衛(wèi)星，建設(shè)全新北斗星座。結(jié)語(yǔ)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有衛(wèi)星數(shù)量少、投資小、用戶設(shè)備簡(jiǎn)單價(jià)廉，且能實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的導(dǎo)航定位、通信等多種用途，可滿足我國(guó)當(dāng)前陸、海、空運(yùn)輸導(dǎo)航定位的需求，是一個(gè)相對(duì)成功的、實(shí)用的、投資少的起步系統(tǒng)。但同時(shí)應(yīng)清楚的認(rèn)識(shí)到，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)僅是我國(guó)自主設(shè)計(jì)建立的簡(jiǎn)易導(dǎo)航系統(tǒng)，還存在很多的不足之處。因此，必須在發(fā)展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外GPS、GLONASS 的成功經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)具備先進(jìn)性、適用性、軍民兩用、抗干擾性、抗繼毀性等特征的，適合我國(guó)國(guó)情的更加完善的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

第三篇：衛(wèi)星接收原理和工作圖紙

同步衛(wèi)星

地球同步衛(wèi)星就是在離地面高度為35786萬(wàn)公里的赤道上空的圓形軌道上繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星。其角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，繞行方向一致，與地球是相對(duì)靜止的

無(wú)線電波的傳播方式：地波、天波和沿直線傳播的波

地波沿地球表面附近的空間傳播的無(wú)線電波叫地波。地面上有高低不平的山坡和房屋等障物，根據(jù)波的衍射特性，當(dāng)波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí)，波才能明顯地繞到障礙物的后面。地面上的障礙物一般不太大，長(zhǎng)波可以很好地繞過(guò)它們。中波和中短波也能較好地繞過(guò)，短波和微波由于波長(zhǎng)過(guò)短，繞過(guò)障礙物的本領(lǐng)就很差了。

地球是個(gè)良導(dǎo)體，地球表面會(huì)因地波的傳播引起感應(yīng)電流，因而地波在傳播過(guò)程中有能量損失。頻率越高，損失的能量越多。所以無(wú)論從衍射的角度看還是從能量損失的角度看，長(zhǎng)波、中波和中短波沿地球表面可以傳播較遠(yuǎn)的距離，而短波和微波則不能。

地波的傳播比較穩(wěn)定，不受晝夜變化的影響，而且能夠沿著彎曲的地球表面達(dá)到地平線以外的地方，所以長(zhǎng)波、中波和中短波用來(lái)進(jìn)行無(wú)線電廣播。

由于地波在傳播過(guò)程中要不斷損失能量，而且頻率越高(波長(zhǎng)越短)損失越大，因此中波和中短波的傳播距離不大，一般在幾百千米范圍內(nèi)，收音機(jī)在這兩個(gè)波段一般只能收聽(tīng)到本地或鄰近省市的電臺(tái)。長(zhǎng)波沿地面?zhèn)鞑サ木嚯x要遠(yuǎn)得多，但發(fā)射長(zhǎng)波的設(shè)備龐大，造價(jià)高，所長(zhǎng)波很少用于無(wú)線電廣播，多用于超遠(yuǎn)程無(wú)線電通信和導(dǎo)航等。

天波依靠電離層的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫做天波。什么是電離層呢？地球被厚厚的大氣層包圍著，在地面上空50千米到幾百千米的范圍內(nèi)，大氣中一部分氣體分子由于受到太陽(yáng)光的照射而丟失電子，即發(fā)生電離，產(chǎn)生帶正電的離子和自由電子，這層大氣就叫做電離層。

電離層對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波表現(xiàn)出不同的特性。實(shí)驗(yàn)證明，波長(zhǎng)短于10m的微波能穿過(guò)電離層，波長(zhǎng)超過(guò)3000km的長(zhǎng)波，幾乎會(huì)被電離層全部吸收。對(duì)于中波、中短波、短波，波長(zhǎng)越短，電離層對(duì)它吸收得越少而反射得越多。因此，短波最適宜以天波的形式傳播，它可以被電離層反射到幾千千米以外。但是，電離層是不穩(wěn)定的，白天受陽(yáng)光照射時(shí)電離程度高，夜晚電離程度低。因此夜間它對(duì)中波和中短波的吸收減弱，這時(shí)中波和中短波也能以天波的形式傳播。收音機(jī)在夜晚能夠收聽(tīng)到許多遠(yuǎn)地的中波或中短波電臺(tái)，就是這個(gè)緣故。

沿直線傳播的電磁波微波和超短波既不能以地波的形式傳播，又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播。它們跟可見(jiàn)光一樣，是沿直線傳播的。這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波。

地球表面是球形的，微波沿直線傳播，為了增大傳播距離，發(fā)射天線和接收天線都建得很高，但也只能達(dá)到幾十千米。在進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信時(shí)，要設(shè)立中繼站。由某地發(fā)射出去的微波，被中繼站接收，進(jìn)行放大，再傳向下一站。這就像接力賽跑一樣，一站傳一站，把電信號(hào)傳到遠(yuǎn)方。直線傳播方式受大氣的干擾小，能量損耗少，所以收到的信號(hào)較強(qiáng)而且比較穩(wěn)定。電視、雷達(dá)采用的都是微波。

現(xiàn)在，可以用同步通信衛(wèi)星傳送微波。由于同步通信衛(wèi)星靜止在赤道上空36000km的高空，用它來(lái)做中繼站，可以使無(wú)線電信號(hào)跨越大陸和海洋。

拋物面天線具有接收、反射和增強(qiáng)衛(wèi)星電視信號(hào)的三大作用。衛(wèi)星天線聚焦衛(wèi)星信號(hào)波,是為了增強(qiáng)焦點(diǎn)的信號(hào)送給饋源。

高頻頭——————特性參數(shù)(一）、輸入頻率（INPUT)

1、C波段a、3.4——4.2G；b、3.7——4.2G；A比b頻率范圍寬，a 應(yīng)優(yōu)先選用

2、KU波段 ：全波段為10.7——12.75GHZ；其低頻率為10.7——11.8GHZ、高頻段為11.7——12.75GHZ。而低頻段應(yīng)配合地本振9.75GHZ使用。

（二）、輸出頻率（OUTPUT)C、KU波段相同，如A、950——1450MHZ；B、950——1750MHZ；C、950——2150MHZ。一般地，應(yīng)與接收機(jī)輸入頻率匹配，否則部分信號(hào)將收不到(有的機(jī)器可超范圍使用）

（三）、本振頻率

1、C波段：一般C波段的本振頻率為5150MHZ

2、KU波段：其本振有9.75、1075HZ、11.25、11.30GHZ等。雙本振需配合0/22KHZ使用

（四）噪聲系數(shù)：

1、C波段：用K表示。如25、17K等，其數(shù)值越小越好

2、KU波段：用dB表示。如0.8DB、0.6 等，其數(shù)值越小越好

（五）增益（GAIN）如果60DB，一般地應(yīng)越高越好

下行頻率：

指衛(wèi)星向地面發(fā)射信號(hào)所使用的頻率，不同的轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的下行頻率不同。換句話，當(dāng)我們接收不同的節(jié)目?jī)?nèi)容時(shí)，所使用的下行頻率不同，在使用衛(wèi)星接收機(jī)時(shí)所設(shè)置的參數(shù)也就不用，如果設(shè)置不正確，將不能接收相應(yīng)的節(jié)目?jī)?nèi)容。列如：我國(guó)鑫諾一號(hào)衛(wèi)星用于數(shù)據(jù)廣播的下行頻率之一為12,620HMZ。一顆衛(wèi)星商業(yè)偶多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，所以會(huì)有多個(gè)下行頻率。

符號(hào)率

也稱(chēng)作符率。衛(wèi)星節(jié)目的符號(hào)率，指數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾剩c信號(hào)的比特率及信道參數(shù)有關(guān)，單位為MS/s。目前市場(chǎng)上普遍使用的“諾基亞”、“現(xiàn)代”、“九州”等衛(wèi)星電視數(shù)字解壓機(jī)的符號(hào)率值在6-30MS/S。從世界上衛(wèi)星發(fā)展起來(lái)，衛(wèi)星電視的符號(hào)率越來(lái)越高，當(dāng)一個(gè)載波信號(hào)攜帶的節(jié)目數(shù)越多時(shí)，此值悅達(dá)。

本振頻率：

C波段衛(wèi)星接收機(jī)的LNB本振頻率一般為5150MHZ，而KU波段高頻頭的本振頻率各不相同，常用KU高頻頭的本振頻率為1150或11300MHZ。一般具體是多少，請(qǐng)仔細(xì)查看高頻頭包裝上的說(shuō)明。

C波段和KU波段的優(yōu)點(diǎn)：

根據(jù)IEEE521——2002標(biāo)準(zhǔn)，C波段是指頻率在4—8GHZ的無(wú)線電波波段。通常的上行頻率范圍為5.925—6.425GHZ之間，下行頻率則為3.7-4.2GHZ，即上下行帶寬各為500MHZ。

C波段需要使用一個(gè)較大的正饋天線，通常是6瓣組成的分體鍋，也有一體式的整體鍋。早期通信使用的是C波段，后來(lái)因?yàn)镃波段變得擁擠，于是就相繼出現(xiàn)了KU波段、KA波段等。

Ku波段：

根據(jù)IEEE521—2002標(biāo)準(zhǔn)，KU波段是指頻率在12—18GHZ 的無(wú)線電波波段。KU即“K-under”德語(yǔ)Kurz-unten,表示比IEEE521—2002標(biāo)準(zhǔn)下的K波段的頻率低。

在天空，KU波段可用作衛(wèi)星之間的通信波段，如國(guó)際空間站和航天飛機(jī)通信用的跟蹤與數(shù)據(jù)中衛(wèi)星(TDRS)也有使用KU波段。在衛(wèi)星廣播領(lǐng)域里，KU波段是一個(gè)常用的波段。

它有很多優(yōu)點(diǎn)：

1、KU波段的頻率受?chē)?guó)際有關(guān)法律保護(hù)，并采用多饋源成型波朿技術(shù)對(duì)本國(guó)進(jìn)行有效覆蓋：

2、KU波段頻率率高，一般在11.7—12.2GHZ之間，不易受微波輻射干擾；

3、接收KU波段的天線口徑尺寸大小，便于安裝也不易被發(fā)現(xiàn)

4、KU頻段寬，能傳送多種業(yè)務(wù)與信息

5、KU波段下行轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率大（大約在100W以上），能量集中，方便接收

缺點(diǎn)如下：

1、KU波速窄，方向行強(qiáng)，因此安裝調(diào)試過(guò)程要認(rèn)真細(xì)致，對(duì)噪點(diǎn)明暗和拉橫條限制要特別注意，接搜信息往往就在他們的附近（或正下或左右）。

2、C波段信號(hào)覆蓋地域廣，信號(hào)強(qiáng)度弱，接收天線要求面積大。KU波段信號(hào)強(qiáng)，但覆蓋地域小，因此天線面積較小。

衛(wèi)星接收電視機(jī)接收機(jī)有那幾部分組成：

電子調(diào)諧選臺(tái)器、中頻、信號(hào)處理器、伴音信號(hào)解調(diào)器、前面板指示器、電源電路。如果插卡數(shù)字機(jī)還包括卡片電路接收等

電子調(diào)諧選臺(tái)器。其主要功能是從950——1450MHZ的輸入信號(hào)選出所要接收的某一電視頻道的頻率，并將它變換成固定的第二中頻頻率（通常為479.5MHZ),送給中頻放大與解調(diào)器。

中頻AGC放大與解調(diào)器。這將輸入的固定第二中頻信號(hào)濾波、放大后。再進(jìn)行頻率解調(diào)，得到包含圖像和伴音信號(hào)在內(nèi)的復(fù)合基帶信號(hào)，同時(shí)還輸出一個(gè)能夠表征輸入信號(hào)大小的直流分量送給電平指示電路

圖像信號(hào)處理器：它從復(fù)合基帶信號(hào)中分離出視頻信號(hào)，并經(jīng)過(guò)去加重，能量去擴(kuò)散和極性變換等一系列處理之后，將圖像信號(hào)還原并輸出。

伴音解調(diào)器。它湊夠復(fù)合基帶信號(hào)中分離出伴音副載波信號(hào)，并將它放大、解調(diào)后得到伴音信號(hào)。

面板指示器。它將中頻放大解調(diào)器送來(lái)的直流電平信號(hào)進(jìn)一步放大后，用指針式電平表、發(fā)光二極管陳列式電平表或數(shù)碼顯示器，來(lái)顯示接收機(jī)輸入信號(hào)的強(qiáng)弱和品質(zhì)。

電源電路。它將市電經(jīng)變壓、整流、穩(wěn)壓后得到的多組低壓直流穩(wěn)壓電源，為本機(jī)各部分及室外單元(高頻頭）供電。

高頻頭(LNB)的分類(lèi)及作用

高頻頭按結(jié)構(gòu)形狀劃分，可分為單極化和雙擊性饋源一體化（LNB）兩種，其中雙極性饋源一體化高頻頭種類(lèi)較多，按本振方式可分為單本振和雙本振兩種，按輸出端口可分為單輸出、雙輸出、多輸出等。

高頻頭作用：是把C波段頻率范圍3.4——4.2GHZ；KU波段10.75——12.75GHZ衛(wèi)星傳送下來(lái)的微弱信號(hào)放大后再與其中的本振作用后輸出衛(wèi)星接收機(jī)所需要的950——2150MHZ中頻信號(hào)，說(shuō)白了就是信號(hào)的一個(gè)中轉(zhuǎn)站 英文

Low Noise Block Kownconverter 簡(jiǎn)寫(xiě) LNB

高頻頭的位置調(diào)整

（1）首先應(yīng)檢查饋源是否處于拋物面天線的中心，焦點(diǎn)是否正確，否則可以悄微調(diào)整饋源支撐桿：使之對(duì)準(zhǔn)（以信號(hào)最大為準(zhǔn)）。

（2）檢查L(zhǎng)NBF側(cè)面的F/D刻度是否按天線所給參數(shù)F/D對(duì)準(zhǔn)，為此前后調(diào)整，使信號(hào)顯示最大。

（3）衛(wèi)星發(fā)射的電視信號(hào):只有在衛(wèi)星所在精度的子午線上，其計(jì)劃方向才完全是水平或垂直的，而在其他區(qū)接收時(shí)，會(huì)有一些偏差，在實(shí)際接收的餓情況下，應(yīng)悄微旋轉(zhuǎn)動(dòng)LNBF的方向，以使信號(hào)最大，這時(shí)LNBF 頂端面上的刻度“0”可能不完全是垂直于水平面。

中星9號(hào)全國(guó)省市地區(qū)仰角、方位角智能計(jì)算表

省/市

城市

緯度（北緯）

經(jīng)度（東經(jīng)）

中九

天線仰角（度）

1、廣東省

廣州

23.08

113.14

92.20

54.19 南偏西

2、廣東省

東莞

23.02

113.33

92.2

54.01 南偏西

3、廣東省

惠陽(yáng)

22.48

114.28

92.0

53.08 南偏西

4、廣東省

惠州

23.05

114.22

92.20

53.41 南偏西

5、廣東省

江門(mén)

22.35

113.04

92.20

54.86 南偏西

6、廣東省

河源

23.43

114.41

92.20

52.97 南偏西

7、廣東省

花都

23.23

113.12

92.20

54.08 南偏西

天線的注意: 電纜線若干米（視距離而定，最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)40米，不然會(huì)有信號(hào)衰減)

衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)的工作原理

衛(wèi)星數(shù)字電視接收系統(tǒng)一般由接收天線(包括饋源)、低噪聲下變頻器(高頻頭LNB)和衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)三部分組成：其中天線、高頻頭稱(chēng)室外單元：衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)稱(chēng)室內(nèi)單元，或稱(chēng)綜合解碼接收機(jī)(即IRD)，是當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)和微電子技術(shù)融

合的結(jié)晶。

IRD的一般功能框圖如圖1所示。由圖可知，一個(gè)典型的IRD包括：調(diào)諧器、第二中頻信號(hào)解調(diào)、信道解碼、MPEG一2傳輸流解復(fù)用、MPEG一2音／視頻解碼和模擬音／視頻信號(hào)處理

2、信道接收模塊c波段或Ku波段的衛(wèi)星下行信號(hào)由犬線接收，經(jīng)過(guò)LNB放大和下變頻，形成950～2050 MHz第一中頻信號(hào)，經(jīng)電纜送到IRD的調(diào)諧器，高頻調(diào)諧器根據(jù)所需接收的頻率，通過(guò)PLL(鎖相環(huán))環(huán)路控制本機(jī)振蕩器頻率，把輸入信號(hào)變頻成第二中頻(479．5 MHz)信號(hào)，送到正交檢相器分解出I、Q兩路模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器再把這兩路模擬信號(hào)分別轉(zhuǎn)換成6比特的并行數(shù)字信號(hào)，進(jìn)入QPSK解調(diào)電路和信道糾錯(cuò)電路。

3、QPSK解調(diào)器的核心部分起到載波恢復(fù)、尋址、位同步、反混疊、匹配濾波和自動(dòng)增益控制(AGC)作用

4、Butterworth型匹配濾波器用米完成升余弦滾降形狀的脈沖形成濾波變換(α=O．35DVB或α=O.20DSS，DVB數(shù)字視頻廣播，DSS數(shù)字衛(wèi)星業(yè)務(wù))。

5、信道糾錯(cuò)部分包括：Viterbi卷積(1／2，2／3，3／4，5／6，6／7 和7／8，K=7)和RS解碼(204、188DVB)。Viterbi解碼可對(duì)誤碼率(BER)為10^-4～10^-2的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)，以達(dá)到RFR為10-4。RS解碼主要對(duì)突發(fā)性片狀誤碼進(jìn)行糾錯(cuò)，以達(dá)到BER優(yōu)于10^-10的結(jié)果，最后輸出符合MPEG一2標(biāo)準(zhǔn)的傳輸流(TS)，每個(gè)數(shù)據(jù)包為188個(gè)字節(jié)。早期的信道接收模塊由兩片集成電路完成，如國(guó)產(chǎn)的xowJ—1型IRD由集成電路STV0190完成雙路A／D變換，由集成電路sTV0196完成QPSK解調(diào)及前向糾錯(cuò)FEc，目前已將上述兩塊集成電路功能合成到一塊芯片，如：STVD0199，ODM8511等。

3．解復(fù)用模塊

（1)、TS碼流是一種多路節(jié)目數(shù)據(jù)包(包含視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息)，按MPEG協(xié)議復(fù)接而成的數(shù)據(jù)流。因此，在解碼前，要先對(duì)Ts流進(jìn)行解復(fù)用，根據(jù)所要收視節(jié)目的包識(shí)別號(hào)(PID)提取出相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)包，恢復(fù)出符合MPEG標(biāo)準(zhǔn)的打包的節(jié)目基本流(PES)。解復(fù)用芯片內(nèi)部集成了32個(gè)用戶可編程的PID濾波器。其中1個(gè)用于視頻PID，1個(gè)用于音頻PID，余下的30個(gè)可用于節(jié)目特殊信息(PSI)、服務(wù)信息(SI)和專(zhuān)用數(shù)據(jù)的濾波。PID處理分兩個(gè)步驟：

(1)、PID預(yù)處理：僅進(jìn)行PID匹配選擇，過(guò)濾掉那些PID值不匹配的包，挑出所需收視節(jié)目的數(shù)據(jù)包。

(2)、PID后處理：進(jìn)行傳輸流(TS)層錯(cuò)誤檢查(包括包丟失、PID不連續(xù)性等)，同時(shí)濾除傳輸包的包頭和調(diào)整段，找出有效載荷，按一定次序連接，組合成F'ES流。

(3)、系統(tǒng)時(shí)鐘為27 MHz，由壓控振蕩器(VC。XO)產(chǎn)生，通過(guò)提取碼流中的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)控制PLL環(huán)路，使IRD的系統(tǒng)時(shí)鐘和輸入節(jié)目的時(shí)鐘同步。

(4)、芯片內(nèi)部還嵌有RIsc cPU，它具有很強(qiáng)處理能力，與系統(tǒng)軟件一起，能處理IRD復(fù)雜的系統(tǒng)任務(wù)，如：傳輸字幕、屏幕顯示(OSD)、圖文電視、電子節(jié)目指導(dǎo)(EPC)等。

(5)DRAM控制器支持16 MB DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)，由CPU、傳輸和其他功能所共同

分享。解復(fù)用芯片有CL9110、ST20—TP2等。

MPFG一2解碼模塊 符合CCIR601格式的視頻數(shù)據(jù)流和PCM音頻數(shù)據(jù)流，分別送到視頻編碼器和音頻DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)按一定電視制式(PAL或NTSC)生成模擬電視信號(hào)，供電視機(jī)接收。一般PEG一2解碼器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

目前開(kāi)發(fā)的MPEG-2解碼模塊將系統(tǒng)解復(fù)用模塊集成到一起，有時(shí)稱(chēng)為單片機(jī)，如：ST公司(法國(guó)湯姆遜公司)的sTi5500、5505、5512、5518，Hyundai公司的ODM8211，富士通公司的MB87L2250及LSI公司的SC2000等，北京海爾公司也研制了可商品化的MPEG一1解碼芯片，命名為“愛(ài)國(guó)者一號(hào)”。

IRD的附加功能模塊包括條件接收模塊IC卡接口、視／音頻輸出接口、數(shù)據(jù)流接口、遙控器和電源等部分。

衛(wèi) 星 接 收 天 線

1、接收過(guò)程 通訊衛(wèi)星距地球赤道上空三萬(wàn)六千公里，由衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，到達(dá)地面通過(guò)天線面接收、反射聚焦到饋源和高頻頭（一體化）的接收口。經(jīng)高頻頭對(duì)這個(gè)微弱的信號(hào)進(jìn)行放大和第一次變頻，由LNB孔輸出，將信號(hào)通過(guò)電纜送至室內(nèi)的衛(wèi)星接收機(jī)。

六、方位角、仰角的計(jì)算及其偏饋角 天線方位角示意

正饋天線仰角示意

1、偏

饋

角

a不同廠家的 偏饋天線，偏 饋角也不盡相 同。

b理論上饋源 拉桿應(yīng)平行于 入射波,實(shí)際上 很難做到。c偏饋角的大 小要看產(chǎn)品說(shuō) 明書(shū)

衛(wèi)星9號(hào)接收電視節(jié)目的參數(shù)：

CCT-1 ：

少兒節(jié)目：

本振頻率：10750

視頻PID：2100

本振頻率：10750

視頻PID：3978 下行頻率：11880

音頻PID：2101

下行頻率：11880

音頻PID：22877 符號(hào)率

：28800

時(shí)鐘PID：2100

符號(hào)率

：28800

時(shí)鐘PID：3978 Diseqc ：關(guān)

22k

：開(kāi)

Diseqc ：關(guān)

22k

：開(kāi) 極化方式：左旋

信號(hào)狀態(tài)：鎖定

極化方式：左旋

信號(hào)狀態(tài)：鎖定

信號(hào)強(qiáng)度————————85%

信號(hào)強(qiáng)度————————85%

信號(hào)質(zhì)量————————45%

信號(hào)質(zhì)量————————45%

CCT-7：

四川：

本振頻率：10750

視頻PID：2120

本振頻率：10750

視頻PID：2140 下行頻率：11880

音頻PID：2121

下行頻率：11880

音頻PID：2140 符號(hào)率

：28800

時(shí)鐘PID：2120

符號(hào)率

：28800

時(shí)鐘PID：2140 Diseqc ：關(guān)

22k

：開(kāi)

Diseqc ：關(guān)

22k

：開(kāi) 極化方式：左旋

信號(hào)狀態(tài)：鎖定

極化方式：左旋

信號(hào)狀態(tài)：鎖定

信號(hào)強(qiáng)度————————85%

信號(hào)強(qiáng)度————————85%

信號(hào)質(zhì)量————————45%

信號(hào)質(zhì)量————————45%

我們這部衛(wèi)星接收機(jī)的他們的左右旋區(qū)分：

0——35=右旋

36——39=左旋

40——右旋

47——51左旋

根據(jù)各地區(qū)信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)不同，所采用的接收天線口徑最低標(biāo)準(zhǔn)

第四篇：關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)科普現(xiàn)狀問(wèn)卷調(diào)查

關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)科普現(xiàn)狀問(wèn)卷調(diào)查您好，非常感謝您百忙之中抽空協(xié)助我們做好此次問(wèn)卷調(diào)查工作！為了做好北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的科普宣傳，為后期“北斗”的普及和完善出謀劃策，特此進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，您的看法和意見(jiàn)對(duì)我們非常寶貴，感謝您的支持和幫助！

（確實(shí)不會(huì)做的題目，請(qǐng)選擇“不清楚”，我們需要您最客觀的回答！）

您的年級(jí)：您的專(zhuān)業(yè)：

1.您對(duì)北斗是否了解？（）

A.非常了解 B.聽(tīng)說(shuō)過(guò) C.不了解但有興趣D.不感興趣

2.如果您對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)有所了解，你是通過(guò)什么途徑了解的？（）

A.報(bào)刊雜志 B.電視 C.網(wǎng)絡(luò) C.老師、朋友介紹 D.一點(diǎn)都不了解

3“北斗”是否是地球同步衛(wèi)星？（）

A.是 B.否 C.不清楚

4北斗導(dǎo)航系統(tǒng)工程的總工程師是誰(shuí)？（）

A.沈榮俊 B孫家棟.C.譚述森 D.不清楚

5.北斗的英文簡(jiǎn)稱(chēng)是什么？（）

A.COMPASSB.GLONASS C.Galileo D.不清楚

6.我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展到什么階段了？（）

A.亞太地區(qū)區(qū)域有源 B.亞太地區(qū)區(qū)域無(wú)源 C.全球區(qū)域無(wú)源 D.不清楚

7.北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的組成部分不包括下面哪個(gè)？（）

A.車(chē)輛 B.地面支持系統(tǒng) C.用戶D.不清楚

8.北斗接收機(jī)在哪些地方收不到信號(hào)？（）

A.金屬網(wǎng)內(nèi) B.玻璃罩內(nèi) C.塑料袋內(nèi)D.不清楚

9.您覺(jué)得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能運(yùn)用在那個(gè)方面？（）

A.國(guó)防、救災(zāi)搶險(xiǎn)B.交通運(yùn)輸、旅游 C.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)D.外科手術(shù)

10.在發(fā)生地震等災(zāi)害后地面的通信設(shè)施幾乎被完全破壞，唯一能用的就是北斗系統(tǒng)特有的短報(bào)文通信功能，您對(duì)于這個(gè)功能感覺(jué)如何？（）

A.能在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮很大作用，前景非常好 B.感覺(jué)一般 C.不感興趣

11.過(guò)些年“北斗”推出其終端產(chǎn)品后，您是否愿意使用北斗產(chǎn)品？（）

A.非常愿意B.如果好用才愿意C.不愿意

12.您覺(jué)得用臺(tái)歷的形式展示北斗的相關(guān)知識(shí)與圖片如何？（）

A.很不錯(cuò)，形象直觀 B.覺(jué)得不怎么樣

13..為做好北斗的科普宣傳，您覺(jué)得科普介質(zhì)的載體選擇哪種更好？（）

A.文字內(nèi)容 B.圖畫(huà) C.圖文并茂

14.您希望科普知識(shí)更多體現(xiàn)哪些方面的內(nèi)容？（）

A.北斗之用 B.北斗之路 C.為北斗的研究做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家 D.以上信息的綜合請(qǐng)說(shuō)明理由：

15.談?wù)勀鷮?duì)科普媒介編創(chuàng)的建議或意見(jiàn)

（最后，再次衷心地感謝您花費(fèi)寶貴時(shí)間答完這份問(wèn)卷！）

第五篇：北斗衛(wèi)星森林防火系統(tǒng)可行性方案

北斗衛(wèi)星森林防火系統(tǒng)方案

二〇一二年八月二十八日

一、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)介紹

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是基于我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”而建立起來(lái)的衛(wèi)星通信導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠全天候、全天時(shí)提供衛(wèi)星導(dǎo)航和通信服務(wù)。系統(tǒng)主要由空間衛(wèi)星、地面中心站和用戶終端等部分組成。

空間衛(wèi)星：空間衛(wèi)星部分由2~3顆地球同步衛(wèi)星組成，負(fù)責(zé)執(zhí)行地面中心站與用戶終端之間的雙向無(wú)線電信號(hào)中繼任務(wù)。每顆衛(wèi)星的主要載荷是變頻轉(zhuǎn)發(fā)器，以及覆蓋定位通信區(qū)域點(diǎn)的全球波束或區(qū)域波束天線。

地面中心站：地面中心站連續(xù)地產(chǎn)生和發(fā)射無(wú)線電測(cè)距信號(hào)，接收并快速捕獲用戶終端轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的響應(yīng)信號(hào)，完成全部用戶定位數(shù)據(jù)的處理工作和通信數(shù)據(jù)的交換工作，把計(jì)算機(jī)得到的用戶位置和經(jīng)過(guò)交換的通信內(nèi)容，通過(guò)空間衛(wèi)星分別送給有關(guān)用戶。所以，一切計(jì)算和處理集中在地面中心站。

用戶終端：完成用戶端與衛(wèi)星之間上、下行數(shù)據(jù)的處理；發(fā)送用戶業(yè)務(wù)請(qǐng)求，接收用戶數(shù)據(jù)；提供必要的顯示及數(shù)據(jù)接口。根據(jù)使用終端的客戶類(lèi)型，用戶終端分為車(chē)載型用戶終端、船載型用戶終端、遇險(xiǎn)報(bào)警型用戶終端、手持型用戶終端、通信型用戶終端、授時(shí)型用戶終端、管理型用戶終端、雙模型用戶終端和增強(qiáng)型用戶終端。

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)具有三大功能：快速定位、短報(bào)文通信、精密授時(shí)。

快速定位：地面中心站發(fā)出的測(cè)距信號(hào)（具體為格式化的幀結(jié)構(gòu)及其偽碼）含有時(shí)間信息，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星-用戶終端站-衛(wèi)星，再回到中心站，由出入站信號(hào)的時(shí)間差可計(jì)算出距離，可在秒級(jí)之內(nèi)完成。

短報(bào)文通信：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是雙向閉合環(huán)路系統(tǒng)，每個(gè)用戶終端都有專(zhuān)用識(shí)別碼，用戶終端通過(guò)該專(zhuān)用識(shí)別碼發(fā)送和接收信息。通過(guò)網(wǎng)管中心，用戶終端與固定用戶之間也可以進(jìn)行信息的發(fā)送和接收。

精密授時(shí)：精密授時(shí)與通信、定位都是在同一信道中完成的。地面中心站產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)頻率，通過(guò)詢問(wèn)信號(hào)將時(shí)標(biāo)的時(shí)間碼送給終端。

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)可以根據(jù)不同行業(yè)的不同應(yīng)用需要，提供包括定位信息、導(dǎo)航服務(wù)、信息通信、精密授時(shí)和GPS差分信息廣播在內(nèi)的基本服務(wù)業(yè)務(wù)，以及群、組呼、遇險(xiǎn)安全告警、同陸地用戶雙向信息通信、同其他移動(dòng)終端（CDMA/GSM等終端）的雙向信息通信等增強(qiáng)服務(wù)業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種應(yīng)用服務(wù)。例如：針對(duì)需要大區(qū)域、大量自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用要求，基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的通信服務(wù)功能，可以建立與水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)應(yīng)用模式相似的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；根據(jù)現(xiàn)代物流應(yīng)用需求，結(jié)合北斗系統(tǒng)所提供的強(qiáng)大的定位導(dǎo)航和通信服務(wù)功能，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛調(diào)度監(jiān)控指揮系統(tǒng)、集裝箱調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)以及船舶調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)等多種應(yīng)用系統(tǒng)；針對(duì)森林防火部門(mén)對(duì)林火撲救指揮以及日常管理的應(yīng)用要求，利用北斗系統(tǒng)所提供的定位和通信功能，可以實(shí)現(xiàn)基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的森林防火調(diào)度指揮應(yīng)用。

二、應(yīng)用可行性分析

在森林防火撲救指揮中，不僅需要有精確的定位設(shè)備對(duì)火源、火場(chǎng)進(jìn)行精確定位，還要為參加林火撲救的隊(duì)伍進(jìn)行精確的定位導(dǎo)航，以保證在林火發(fā)生時(shí)能使得撲救隊(duì)伍能夠選擇最佳路徑在最短時(shí)間內(nèi)抵達(dá)火場(chǎng)并實(shí)施撲救；此外，還要為撲救隊(duì)員與森林防火指揮中心之間提供有效的通信手段，已保證指揮中心下達(dá)的各種指揮調(diào)度信息能夠及時(shí)準(zhǔn)確的傳達(dá)到各級(jí)撲救指戰(zhàn)員，同時(shí)也要使得撲救一線的火場(chǎng)火勢(shì)以及其他信息能夠及時(shí)有效地上報(bào)到指揮中心，為指揮人員進(jìn)行科學(xué)合理的決策提供準(zhǔn)確的信息。此外，在森林防火的日常巡護(hù)巡查過(guò)程中，也需要行之有效的定位工具和通信手段，保持流動(dòng)巡護(hù)人員及時(shí)準(zhǔn)確到位，并與指揮中心保持

流暢的通信聯(lián)絡(luò)以及時(shí)傳遞巡查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的各種有效信息。

簡(jiǎn)而言之，無(wú)論是林火發(fā)生時(shí)的撲救指揮還是日常管理中的巡查，都需要有精確的定位工具和有效的通信手段，保證森林防火中心與森林防護(hù)人員保持密切的聯(lián)系，并隨時(shí)掌握一線人員的動(dòng)態(tài)位置。

眾所周知，GPS手持設(shè)備可以為森林防火隊(duì)員和巡護(hù)人員提供高精度的定位導(dǎo)航信息，衛(wèi)星電話、甚高頻對(duì)講機(jī)或超短波電臺(tái)可以為防火人員提供移動(dòng)通信手段，但由于甚高頻以及超短波通信的通信距離及受地形限制的因素，極大的制約了其使用范圍，無(wú)法保證防火人員能夠與指揮中心之間保持暢通無(wú)阻的通信，而衛(wèi)星電話設(shè)備造價(jià)高，通信費(fèi)用高昂，也極大的限制了其在森林防火中的廣泛應(yīng)用。由于通信手段的限制，盡管一線防火人員配備了高精度的定位導(dǎo)航設(shè)備，也無(wú)法使得指揮部門(mén)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地掌握前方人員的位置，進(jìn)而不能有效的實(shí)施指揮調(diào)度控制，不能實(shí)現(xiàn)科學(xué)高效的林火撲救。

北斗運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)是同時(shí)提供定位和通信功能的衛(wèi)星系統(tǒng)，將其應(yīng)用于森林防火中，它不僅可以解決甚高頻或超短波通信中的通信有效距離受限制的問(wèn)題，還可以為防火隊(duì)員提供

高精度的位置信息，實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航；在使用北斗系統(tǒng)衛(wèi)星終端進(jìn)行定位的過(guò)程中，終端在獲得本地位置信息的同時(shí)，防火指揮中心通過(guò)北斗指揮型終端也可以監(jiān)收到該終端的位置信息，或者通過(guò)登錄到網(wǎng)管中心獲得該終端同樣的位置信息。北斗系統(tǒng)衛(wèi)星終端的最大特點(diǎn)是其可以同時(shí)提供數(shù)據(jù)通信與定位功能，這不同于以往的任何設(shè)備，僅提供定位功能或僅提供通信功能，定位和通信功能被集成在一個(gè)設(shè)備當(dāng)中；北斗系統(tǒng)衛(wèi)星終端設(shè)備小型化、集成度高、設(shè)備緊湊簡(jiǎn)單、低功耗和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，并且可采用電池供電，與其他衛(wèi)星電話設(shè)備相比，設(shè)備和通信費(fèi)用相對(duì)都比較便宜，因此可以在森林防火部門(mén)進(jìn)行廣泛應(yīng)用；北斗系統(tǒng)衛(wèi)星終端有車(chē)載、機(jī)載以及手持等各型終端，可非常簡(jiǎn)便可靠地安裝在撲救車(chē)輛、航空護(hù)林飛機(jī)上，并提供給防火隊(duì)員個(gè)人使用，從而使得森林防火部門(mén)能夠全面動(dòng)態(tài)的掌握所有相關(guān)車(chē)輛、飛機(jī)以及人員的狀態(tài)信息，更加及時(shí)有效地實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的調(diào)度指揮和控制。由此可見(jiàn)，北培系統(tǒng)可以為森林防火部門(mén)提供有效的定位和通信手段，非常適合在森林防火中應(yīng)用。依托北斗系統(tǒng)，結(jié)合森林防火部門(mén)用戶需求，可以為森林防火指揮部門(mén)實(shí)現(xiàn)并提供及時(shí)、高效、可視化的人員、車(chē)輛調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)不僅可以在森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)森林火災(zāi)的快速定位，及時(shí)了解詳實(shí)的火場(chǎng)及其周?chē)牡乩?/p>

和資源環(huán)境，在輔助決策系統(tǒng)的支持下，制定合理的撲火方案，實(shí)現(xiàn)撲火力量的最優(yōu)配置，縮短撲火出動(dòng)時(shí)間，提高撲火效率，把森林火災(zāi)造成的損失盡可能地減少到最低限度，還可以為森林防火的日常管理提供服務(wù)。

北斗手持型終端

指揮型終端

三、通信組網(wǎng)方案

3.1 點(diǎn)到點(diǎn)通信組網(wǎng)方案

對(duì)于中小規(guī)模用戶，所管理的人員車(chē)輛有限，數(shù)據(jù)量較小，可采用點(diǎn)到點(diǎn)傳輸結(jié)構(gòu)模式，即指揮中心通過(guò)指揮型終端采用無(wú)線衛(wèi)星通信方式交換信息，完成對(duì)車(chē)輛的調(diào)度監(jiān)控。

指揮型用戶終端與手持/車(chē)載終端構(gòu)成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的傳輸模式，其中：手持/車(chē)載終端采用普通型用戶終端，由防火隊(duì)員隨身攜帶或安裝在車(chē)輛上；指揮中心與指揮型用戶終端相連接。所有手持/車(chē)載終端車(chē)輛的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息以及通信電文發(fā)送到移動(dòng)目標(biāo)調(diào)度指揮中心由指揮型用戶終端接收所有數(shù)據(jù)和信息；指揮型用戶終端所發(fā)出的指令或信息以廣播方式播發(fā)至所有手持/車(chē)載終端或單獨(dú)發(fā)送到某一指定手持/車(chē)載終端。

3.2 專(zhuān)線通信組網(wǎng)方案

對(duì)于中大規(guī)模用戶，其所管轄的人員、車(chē)輛較多，人員、車(chē)輛調(diào)度、監(jiān)控的數(shù)據(jù)量大，因此用專(zhuān)線如（DDN、幀中繼、VPN、PSTN等）連接傳輸模式，即設(shè)立森林防火指揮部的指揮中心與北斗民用運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)通過(guò)專(zhuān)線連接完成與手持/車(chē)載終端的數(shù)據(jù)信息傳輸，完成對(duì)人員、車(chē)輛的調(diào)度監(jiān)控。

指揮中心與北斗民用運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)通過(guò)專(zhuān)線連接完成與手持/車(chē)載終端的數(shù)據(jù)信息傳輸，其中：手持/車(chē)載終端采用普通型用戶終端，與車(chē)輛機(jī)的傳感器相連接，由防火隊(duì)員隨身攜帶或分別安裝于車(chē)輛上；指揮中心與北斗民用運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)通過(guò)專(zhuān)線直接連接。所有手持/車(chē)載終端將車(chē)輛機(jī)狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息以及通信電文發(fā)送到北斗民用運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，再由運(yùn)營(yíng)平臺(tái)將所有數(shù)據(jù)信息通過(guò)專(zhuān)線發(fā)送到指揮中心；指揮中心所發(fā)出的指令或信息將通過(guò)專(zhuān)線發(fā)送到北斗民用運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，然后再以廣播方式播發(fā)至所有手持/車(chē)載/機(jī)載終端或單獨(dú)發(fā)送到某一指定手持/車(chē)載/機(jī)載終端。

四、系統(tǒng)功能

4.1 移動(dòng)目標(biāo)的定位、地圖軌跡顯示

實(shí)現(xiàn)人員、車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位功能，可設(shè)定為自動(dòng)間隔定位、被動(dòng)定位等；通過(guò)與地理信息系統(tǒng)功能相結(jié)合，可以將人員、車(chē)輛的位置信息直觀反映在電子地圖上。同時(shí)，可以

根據(jù)用戶的需求，將人員、車(chē)輛的動(dòng)態(tài)軌跡展現(xiàn)在電子地圖上。

4.2 火源、火場(chǎng)快速定位

通過(guò)使用終端的定位功能，可以對(duì)火源、火場(chǎng)進(jìn)行快速定位。在林火撲救指揮中通過(guò)使用終端設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)火源、火場(chǎng)的快速定位，進(jìn)而將火源、火場(chǎng)的定位信息與專(zhuān)用GIS系統(tǒng)相結(jié)合，可以為指揮部門(mén)提供直觀的電子地圖顯示，同時(shí)通過(guò)輔助決策及專(zhuān)家系統(tǒng)，及時(shí)準(zhǔn)確模擬火災(zāi)行為，預(yù)測(cè)火勢(shì)發(fā)展，從而形成科學(xué)合理的撲火兵力部署及撲火調(diào)度決策。

4.3 移動(dòng)目標(biāo)行進(jìn)方向、速度

使用系統(tǒng)終端，與專(zhuān)用GIS系統(tǒng)相結(jié)合，方便指揮部實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)了解撲火力量的兵力部署和行進(jìn)方向、速度。4.4 移動(dòng)目標(biāo)的智能監(jiān)控

通過(guò)短信息功能，指揮監(jiān)控中心發(fā)出控制指令，通播所有車(chē)載/手持終端或指定某一手持/車(chē)載終端的位置、狀態(tài)等信息傳送到指揮中心；通過(guò)系統(tǒng)的通信功能，可以實(shí)現(xiàn)某些自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的自動(dòng)回傳。

4.5 移動(dòng)目標(biāo)調(diào)度控制

指揮中心可以根據(jù)人員、車(chē)輛當(dāng)前所處的位置，根據(jù)需要發(fā)出相關(guān)調(diào)度控制指令給所轄手持/車(chē)載終端，實(shí)現(xiàn)人員、車(chē)輛的調(diào)度指揮。指揮中心可以通過(guò)終端雙向數(shù)據(jù)通信功能，完成指揮調(diào)度任務(wù)的下達(dá)，同時(shí)，前線隊(duì)伍也可將指令執(zhí)行情況通過(guò)終端返回。在撲救任務(wù)完成時(shí)，順利指引撲火隊(duì)員的返回，以避免出現(xiàn)不必要的損失。4.6 移動(dòng)目標(biāo)信息通信

指揮中心與人員/車(chē)輛之間可以進(jìn)行雙向信息通信，相互傳遞有價(jià)值的信息報(bào)文，以滿足森林防火的要求。通過(guò)系統(tǒng)終端，可以借助其雙向通信功能實(shí)現(xiàn)指揮部與前線隊(duì)伍的雙向數(shù)據(jù)通信。

4.7 導(dǎo)航、選擇最佳路徑

通過(guò)電子地圖可實(shí)現(xiàn)對(duì)各撲火力量的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，指揮中心還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)撲火隊(duì)伍的導(dǎo)航和最佳路徑選擇，指引撲火隊(duì)伍以最快速度抵達(dá)火場(chǎng)周?chē)Ｍ瑫r(shí)，根據(jù)前期到達(dá)火場(chǎng)的撲火隊(duì)伍的行進(jìn)軌跡，指揮中心可以指引后續(xù)隊(duì)伍沿同一路徑抵達(dá)火場(chǎng)。指揮中心可以預(yù)先設(shè)置人員、車(chē)輛行進(jìn)路線，當(dāng)人員、車(chē)輛偏離預(yù)定線路時(shí)，控制中心將觸發(fā)偏航告警，同時(shí)將告警信息顯示出來(lái)。

4.8 移動(dòng)目標(biāo)緊急告警

手持/車(chē)載終端設(shè)置緊急告警按鈕，當(dāng)人員、車(chē)輛發(fā)生緊急情況，需要救助時(shí)，可通過(guò)簡(jiǎn)單按鈕操作發(fā)送緊急告警信息，及時(shí)通知指揮中心或安全、救援單位當(dāng)前人員/車(chē)輛所處位置以及遇險(xiǎn)性質(zhì)，并顯示在電子地圖（GIS）上，以方便有關(guān)部門(mén)高效實(shí)施救援和搶險(xiǎn)工作。4.9 火源地抵達(dá)告警

當(dāng)人員、車(chē)輛即將抵達(dá)火源地后，由防火隊(duì)員、車(chē)輛駕駛員在本地終端上觸發(fā)報(bào)警按鈕，火源地抵達(dá)告警信息將自動(dòng)回傳到指揮中心，并在電子地圖上顯示人員、車(chē)輛位置軌跡信息并彈出告警信息。4.10 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理

具有用戶歷史定位、通信數(shù)據(jù)庫(kù)，軌跡文件等，以便存檔備查。通過(guò)軌跡回放，再現(xiàn)歷史情況，為各種分析提供科學(xué)依據(jù)。

4.11 自動(dòng)漫游

對(duì)車(chē)輛進(jìn)行同屏多窗口監(jiān)控時(shí)，每個(gè)窗口可對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)漫游功能。

4.12 面積測(cè)量

在火場(chǎng)周?chē)m當(dāng)部署北斗系統(tǒng)終端，通過(guò)其快速定位可以對(duì)火場(chǎng)面積進(jìn)行及時(shí)測(cè)算。通過(guò)軌跡生成可完成對(duì)過(guò)火場(chǎng)地的圈定，在火災(zāi)過(guò)后對(duì)過(guò)火面積進(jìn)行精確的測(cè)量計(jì)算。4.13 防火設(shè)施的規(guī)劃、驗(yàn)收

在林火預(yù)防中通過(guò)使用北斗系統(tǒng)的快速定位功能，并與森林防火部門(mén)專(zhuān)用的地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以促進(jìn)防火通道的科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)。在防火通道建設(shè)驗(yàn)收過(guò)程中，也可以利用系統(tǒng)的精確定位功能，結(jié)合其軌跡生成能力，以較高效率和準(zhǔn)確度完成防火通道的驗(yàn)收工作，節(jié)省大量的人力和物力。

通過(guò)對(duì)防火設(shè)備進(jìn)行定位并在電子地圖上顯示，可以準(zhǔn)確的對(duì)防火設(shè)備布局進(jìn)行分析，為防火設(shè)備的規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。為了望塔的建設(shè)提供精確的規(guī)劃圖與建設(shè)中的精確定位。

4.14 日常巡查管理、車(chē)輛管理

通過(guò)使用終端的定位功能，可以完成對(duì)了望哨以及護(hù)林巡查人員的流動(dòng)定位，監(jiān)督巡查人員是否巡查到位；可以完成對(duì)車(chē)輛的管理和調(diào)度,為日常管理工作中提供方便。

五、系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

5.1 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)內(nèi)政策主導(dǎo)

北斗系統(tǒng)是基于我國(guó)自主的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)而建立的，我國(guó)擁有該系統(tǒng)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。因此，相比于國(guó)外GPS/Inmarsat-C/OmniTracs等系統(tǒng)，北斗森林防火信息管理應(yīng)用系統(tǒng)將保證國(guó)內(nèi)用戶的利益不受?chē)?guó)外政策和形勢(shì)的變化而影響。

北斗系統(tǒng)是受我國(guó)政策的主導(dǎo)。國(guó)家發(fā)展改革委與國(guó)防科工委2007年11月16日頒布《關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》，要求：加快形成建立以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心的民用導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體制；建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，研究制定北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)民用應(yīng)用政策，促進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；對(duì)于涉及國(guó)家經(jīng)濟(jì)、公共安全的重要行業(yè)領(lǐng)域須逐步過(guò)渡到采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制，鼓勵(lì)其他行業(yè)和領(lǐng)域采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制。2009年11月，國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)“第二代衛(wèi)星導(dǎo)航專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣計(jì)劃”進(jìn)行了正式的批復(fù)，這標(biāo)志著北斗大規(guī)模民用產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)工作，已經(jīng)拉開(kāi)了序幕。

5.2 高并發(fā)處理能力、覆蓋區(qū)域范圍大

系統(tǒng)具有高并發(fā)處理能力；系統(tǒng)覆蓋范圍為北緯5度至55度、東經(jīng)70度至145度，覆蓋中國(guó)大陸所有地區(qū)和海區(qū)，與電信蜂窩網(wǎng)絡(luò)或集群網(wǎng)絡(luò)相比為真正意義上的無(wú)縫隙覆蓋。

5.3 系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高

“512”汶川地震中來(lái)自汶川縣城的第一條災(zāi)區(qū)信息就是通過(guò)北斗衛(wèi)星傳輸出來(lái)的。地震后，汶川縣城內(nèi)所有的手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信癱瘓，災(zāi)情無(wú)法掌握。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用管理中心為救援部隊(duì)緊急配備了一千多臺(tái)終端機(jī)，這種終端機(jī)不但能接收北斗衛(wèi)星的導(dǎo)航信號(hào)，還可以用短報(bào)文的形式與指揮中心取得聯(lián)系。指揮人員在監(jiān)控中心隨時(shí)通過(guò)監(jiān)控屏幕關(guān)注每個(gè)救援小組的位置信息，必要時(shí)以短報(bào)文形式發(fā)出指令。救援隊(duì)伍在趕往災(zāi)區(qū)的過(guò)程中，通過(guò)衛(wèi)星定位可得知自己所處的位置，并判斷離救援目的地的距離，從而選擇最佳路線，保證以最快的速度到達(dá)災(zāi)區(qū)開(kāi)展救援工作。在玉樹(shù)地震救援中，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)同樣發(fā)揮了非常大的作用。

從2003年12月15日、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)建成并正式開(kāi)通運(yùn)行以來(lái)，已成功應(yīng)用于測(cè)繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)

生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。系統(tǒng)現(xiàn)有用戶數(shù)量約十萬(wàn)，累計(jì)提供定位服務(wù)2.5億次，通信服務(wù)1.2億次，授時(shí)服務(wù)2500萬(wàn)次，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性達(dá)到99.98%。

5.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控

查詢移動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)航信息（經(jīng)度、緯度、速度等）并在電子地圖上直觀地顯示出來(lái)。5.5 雙向通信

監(jiān)控中心可與移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行數(shù)字報(bào)文通信。移動(dòng)目標(biāo)通過(guò)相應(yīng)的終端，將報(bào)告信息反饋到指揮中心，或發(fā)送個(gè)人信息、E-mail等。5.6 動(dòng)態(tài)調(diào)度功能

調(diào)度人員能在任意時(shí)刻由指揮中心發(fā)出文字調(diào)度指令，調(diào)度所轄防火隊(duì)員、車(chē)輛作業(yè)，并得到確認(rèn)信息。5.7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析功能

實(shí)現(xiàn)路線規(guī)劃及優(yōu)化，預(yù)先或?qū)崟r(shí)規(guī)劃防火隊(duì)員、車(chē)輛的運(yùn)行路線、運(yùn)行區(qū)域，估計(jì)到達(dá)時(shí)間（ETA）等。依據(jù)儲(chǔ)存的軌跡信息，可隨時(shí)隨地調(diào)閱各個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的以往運(yùn)行軌跡，并可根據(jù)要求復(fù)現(xiàn)或查詢途中各項(xiàng)記錄信息。

5.8 數(shù)據(jù)共享

提供靈活、完善地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)查詢接口，實(shí)現(xiàn)與其它信息管理系統(tǒng)的無(wú)縫連接，組成完整的企業(yè)、部門(mén)信息管理系統(tǒng)。5.9 系統(tǒng)兼容

系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，底層平臺(tái)與上層應(yīng)用系統(tǒng)分離，可兼容網(wǎng)絡(luò)、GSM、集群通訊等多種通訊網(wǎng)絡(luò)。采用開(kāi)放接口終端控制模塊，兼容各種主流監(jiān)控終端設(shè)備。

六、結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)采用當(dāng)前先進(jìn)、成熟的技術(shù)，充分參考我國(guó)各地森林火災(zāi)監(jiān)控監(jiān)測(cè)預(yù)警以及應(yīng)急指揮的各種手段，結(jié)合各地的自然情況和森林防火工作實(shí)際情況，能實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的自動(dòng)監(jiān)控、火險(xiǎn)預(yù)警、信息通信和應(yīng)急指揮等。系統(tǒng)搭建后應(yīng)當(dāng)能夠極大地消除森林火災(zāi)的監(jiān)控盲區(qū)，大大縮短發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的時(shí)間，并能在必要時(shí)為森林火災(zāi)的撲救指揮提供強(qiáng)大的通信支持和輔助決策服務(wù)，從而為有效遏制森林火災(zāi)的發(fā)生、提高綜合防控能力、改善防火基礎(chǔ)設(shè)施、完善防火信息標(biāo)準(zhǔn)化體系、加大森林防火工作的科技含量打下良好的基礎(chǔ)。