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中國北斗衛星導航系統
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Luke-Skywalker
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typhooonn

北斗衛星導航定位系統,是中國自行研製開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統(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。


該系統由三顆(兩顆工作衛星、一顆備用衛星)北斗定位衛星(北斗一號)、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務,定位精度可達數十納秒的同步精度,其精度與GPS相當。


三顆導航定位衛星的發射時間分別為:2000年10月31日;2000年12月21日;2003年5月25日,第三顆是備用衛星。
 
系統構成與工作原理
北斗衛星導航定位系統的系統構成有:兩顆地球靜止軌道衛星、地面中心站、用戶終端。 北斗衛星導航定位系統的基本工作原理是“雙星定位”:以2顆在軌衛星的已知座標爲圓心,各以測定的衛星至用戶終端的距離爲半徑,形成2個球面,用戶終端將位於這2個球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖,提供一個以地心爲球心、以球心至地球表面高度爲半徑的非均勻球面。用數學方法求解圓弧與地球表面的交點即可獲得用戶的位置。


由於在定位時需要用戶終端向定位衛星發送定位信號,由信號到達定位衛星時間的差值計算用戶位置,所以被稱爲“有源定位”。
 
北斗星導航系統與GPS系統比較
1、覆蓋範圍:北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。覆蓋範圍東經約70°一140°,北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
2、衛星數量和軌道特性:北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。航衛星爲准同步軌道,繞地球一周11小時58分。
3、定位原理:北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算,供用戶三維定位資料。GPS是被動式虛擬碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位資料。“北斗一號”的這種工作原理帶來兩個方面的問題,一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性,這在軍事上相當不利,另一方面由於設備必須包含發射機,因此在體積、重量上、價格和功耗方面處於不利的地位。
4、定位精度:北斗導航系統三維定位精度約幾十米,授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m,C/A碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度日前約20ns。
5、用戶容量:北斗導航系統由於是主動雙向測距的詢問--應答系統,用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號,還要求用戶設備向同步衛星發射應答信號,這樣,系統的用戶容量取決於用戶允許的通道阻塞率、詢問信號速率和用戶的回應頻率。因此,北斗導航系統的用戶設備容量是有限的。GPS 是單向測距系統,用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位,因此GPS的用戶設備容量是無限的。
6、生存能力:和所有導航定位衛星系統一樣,“北斗一號”基於中心控制系統和衛星的工作,但是“北斗一號”對中心控制系統的依賴性明顯要大很多,因爲定位解算在那裏而不是由用戶設備完成的。爲了彌補這種系統易損性,GPS正在發展星際橫向資料鏈技術,使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而“北斗一號” 系統從原理上排除了這種可能性,一旦中心控制系統受損,系統就不能繼續工作了。
7、即時性:“北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統,中心控制系統解算出用戶的三維位置資料之後再發回用戶,其間要經過地球靜止衛星走一個來回,再加上衛星轉發,中心控制系統的處理,時間延遲就更長了,因此對於高速運動體,就加大了定位的誤差。此外,“北斗一號”衛星導航系統也有一些自身的特點,其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。


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中國開通北斗三號導航系統 稱邁向航太強國
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中國開通北斗三號導航系統 稱邁向航太強國
最新更新:2020/07/31 23:42

(中央社台北31日電)中國宣布北斗三號全球衛星導航系統今天正式開通。這是全球第4個衛星定位系統,中國方面稱,全球一半以上的國家都已開始使用北斗系統,並指這是邁向航太強國的重要里程碑。

中國外交部發言人汪文斌今天在例行記者會上說,北斗系統為全球用戶提供基本導航、全球短報文通信、國際搜救等服務。目前,北斗系統服務已覆蓋200多個國家和地區,用戶突破1億,日服務達2億次,全世界一半以上的國家都已開始使用北斗系統。

今年6月23日,中國發射「北斗三號」全球衛星導航系統最後一顆衛星,標榜完成自己的全球衛星定位系統。中共官媒紛紛形容,中國終於在衛星定位技術上,擺脫了對美國GPS的依賴。

新華社報導,中共總書記習近平今天出席儀式,宣布北斗三號全球衛星導航系統正式開通。

在中共中央、國務院、中央軍委發出的賀電中,強調這是中國獨立自主完成的衛星導航系統,是中國「攀登科技高峰、邁向航太強國的重要里程碑」,充分發揮了「新型舉國體制優勢」。

中國媒體及軍事專家先前曾形容,中共解放軍曾在包括1996年台海危機等案例中,「吃過美國GPS的虧」,嘗到「被羞辱」的滋味,因此下定決心發展自己的衛星定位系統。

中國衛星導航系統的發展歷經26年,自1994年開始,2000年第一顆導航定位衛星發射成功,今年6月則發射了北斗系統第55顆導航衛星,形成全球覆蓋。

全球4大衛星導航系統,最早完成的是美國的GPS,其他還有歐盟的伽俐略(Galileo)、俄羅斯的格洛納斯(Gronass)及中國的北斗系統。

陸媒先前分析,北斗系統如果要在商用市場上擴大,必須在價格等方面跟已有廣大用戶的GPS競爭。

綜合陸媒報導,北斗系統提供的短報文通信服務,是其區別於美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略系統獨有的功能,訊息發送能力可以到一次1200個漢字。

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中國北斗三號最後衛星發射 完成全球衛星定位
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https://www.cna.com.tw/news/acn/202006230386.aspx
中國北斗三號最後衛星發射 完成全球衛星定位
最新更新:2020/06/23 22:58

(中央社台北23日電)中國今天上午9時43分在西昌發射「北斗三號」全球衛星導航系統最後一顆衛星,標榜完成自己的全球衛星定位系統。中共官媒紛紛形容,中國終於在衛星定位技術上,擺脫了對美國GPS的依賴。

綜合中國媒體報導,今天發射的是「北斗三號」系統中的第30顆衛星,也是最後一顆衛星。這顆衛星原預訂上週發射,後因技術原因延到今天升空。

報導形容,今天這顆「北斗三號」衛星的發射,代表中國歷經26年發展的北斗衛星導航系統全面建成,未來涵蓋範圍將遍及全球,成為美國GPS「全新的全球競爭對手」。

除GPS外,目前全球還有歐盟的伽俐略(Galileo)、俄羅斯的格洛納斯(Gronass)等衛星定位系統。至於北斗系統,自2012年起也投入國內及國際商業運作,但僅在亞洲國家使用。

法廣引述美國哈佛─史密森天體物理學中心天文學家麥道威(Jonathan McDowell)說法,指中國今天的衛星發射是個「大事件」,這使得中國脫離了美國和歐洲體系。

中國媒體及軍事專家先前曾形容,中共解放軍曾在包括1996年台海危機等案例中,「吃過美國GPS」的虧,嘗到「被羞辱」的滋味,因此下定決心發展自己的衛星定位系統。

報導指出,北斗導航系統的建成,可使中國避免在美中一旦發生衝突的情況下,美方限制中方使用GPS以取得優勢。

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北斗三號最後一顆衛星發射成功 實現全球覆蓋
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https://www.cna.com.tw/news/ait/202006230107.aspx
北斗三號最後一顆衛星發射成功 實現全球覆蓋
最新更新:2020/06/23 12:26

(中央社台北23日電)中國今天成功發射北斗三號衛星導航系統最後一顆全球組網衛星,成為繼美國之後,第二個擁有提供全球衛星定位服務能力的國家。

綜合陸媒報導,中國西昌衛星發射中心今天宣布,上午9時43分用長征三號乙運載火箭,成功發射北斗系統第55顆導航衛星暨北斗三號最後一顆全球組網衛星,順利進入預定軌道,完成北斗三號全球衛星導航系統星座部署,比原定計畫提前半年完成。

報導形容,這顆「收官衛星」補全了北斗覆蓋全球的最後一塊拼圖,代表當前只有美國(GPS)和中國具有提供全球衛星定位服務的能力。

報導宣稱,更重要的是,中國研發的北斗全球衛星導航系統真正實現了獨立自主,核心技術已經實現100%國產化,不再怕美國從晶片之類的核心技術上「卡脖子」。

北斗三號衛星總設計師王平表示,這顆衛星將經過多次變軌進入地球靜止軌道,隨後展開在軌測試,一切正常後將正式入網提供服務。

中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其在發射前表示,這顆衛星發射後,在今年適當的時候,會對外宣布全球系統的建成,提供北斗所有的服務。

北斗三號最後一顆全球組網衛星發射可謂一波三折。之前因為長征火箭兩次發射任務失敗,預定發射時間由5月延至6月;6月16日,因臨射前又發現長征三號乙運載火箭存有「產品技術問題」,發射時間再度延後至6月23日。

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中國火箭出現技術問題 北斗三號衛星延後發射
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https://www.cna.com.tw/news/ait/202006160042.aspx
中國火箭出現技術問題 北斗三號衛星延後發射
最新更新:2020/06/16 12:06

(中央社台北16日電)中國北斗三號最後一顆全球組衛星發射任務,原定上午10時11分至10時50分間發射,卻因發現載運火箭「長征三號乙」產品技術問題,宣布延後發射任務。之前,中國已有兩起火箭發射失敗事故。

中國官媒新華社今天清晨在官方微博帳號「新華視點」上發文表示,發射北斗三號最後一顆全球組網衛星的長征三號乙載運火箭,在臨射前測試過程中,發現產品技術問題,發射任務延後,發射時間待定。

之前,中國發射火箭的任務曾兩度失敗。3月16日晚間,中國在海南文昌航太發射場進行長征七號改中型運載火箭首次飛行任務,但火箭飛行出現異常,發射任務失利。

西昌衛星發射中心4月9日晚間則使用長征三號乙運載火箭發射印尼PALAPA-N1衛星。但因火箭發射後工作異常而爆炸,任務宣告失敗。

兩個月內發生兩次發射事故,令外界猜測美中貿易戰下,美國禁止對中國出口晶片等科技產品,是否影響中國的軍事技術發展。

自由亞洲電台當時引述台灣國家政策研究基金會副研究員李正修表示,中國的火箭發展都依賴美國晶片,而目前中國還很難自己研發出和美國同品質的替代晶片,導致發射火箭的失敗率急升。

北斗三號是中國北斗衛星導航系統的一部分,之前,中國已發射29顆北斗三號組衛星,原定16日發射最後一顆。

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中國發射兩顆衛星 北斗三號導航系統將近完成
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https://www.cna.com.tw/news/ait/201912170100.aspx
中國發射兩顆衛星 北斗三號導航系統將近完成
最新更新:2019/12/17 12:45

(中央社記者翟思嘉上海17日電)中國16日下午成功發射中圓地球軌道第52、53顆北斗導航衛星,也是北斗三號最後兩顆中圓地球軌道衛星,代表這個中國打造的全球衛星導航系統接近完成。

綜合陸媒報導,16日下午3時22分,西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及配套遠征一號上面級),以「一箭雙星」方式成功發射第52、53顆北斗導航衛星。

這兩顆衛星在3個多小時後進入預定軌道,後續將進行在軌測試。

報導稱,中圓地球軌道衛星是北斗三號全球系統星座的主力衛星,主要為全球用戶提供導航定位授時服務,以及全球短報文通訊、國際搜救等特色服務。

目前已發射入軌的24顆中圓地球軌道衛星中,14顆由中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院研製,另10顆由中國科學院微小衛星創新研究院研製。

北斗衛星系統有民用商用價值,也有巨大的軍事價值。自2017年11月以來,中國共發射18次,將28顆北斗三號組網衛星和2顆北斗二號備份衛星送入太空,頻率相當高。

未來,中國將於2020年發射2顆地球靜止軌道衛星,預計比目標提前半年完成全部組網衛星發射。

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中國發射最新北斗三號衛星
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https://www.cna.com.tw/news/ait/201811190034.aspx
中國發射最新北斗三號衛星
最新更新:2018/11/19 10:32

(中央社記者周慧盈北京19日電)綜合新華網等陸媒,中國大陸今天凌晨在西昌衛星發射中心以長征三號乙運載火箭及遠征一號上面級,以「一箭雙星」方式,將北斗三號工程第18、19顆組網衛星送入預定軌道。

據報導,長征三號乙運載火箭及遠征一號上面級由中國航天科技集團第一研究院(火箭院)主導研製。至此,火箭院完成了今年北斗三號衛星高密度發射任務,也標誌著北斗三號基本系統已建成。

上面級是多級火箭的第一級以上部分,通常為第二級或第三級。

報導說,北斗三號基本系統包括18顆中圓地球軌道衛星和1顆地球靜止軌道衛星,可服務「一帶一路」國家和地區。

中國航天科技集團公司第一研究院消息指出,這次任務是北斗3號工程的第10次發射,10次發射均由長三甲系列火箭完成。這次發射也是火箭院2018年第20次宇航發射。

另據表示,去年底以來,遠征一號上面級與長三乙火箭9度攜手,以「一箭雙星」方式直接入軌發射18顆北斗三號中圓地球軌道衛星。與先前相比,這次發射的衛星增加了載荷設備,雙星總重量增加40公斤。

這次發射是長三甲系列火箭發射的第42、43顆北斗導航衛星,也是長三甲系列火箭第94次執行發射任務,長征系列運載火箭第291次發射。

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專家:陸半數航太技術 未達國際一流水平
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http://www.cna.com.tw/news/acn/201806180094-1.aspx
專家:陸半數航太技術 未達國際一流水平

發稿時間:2018/06/18 12:50
最新更新:2018/06/18 12:50

(中央社記者張謙香港18日電)中共解放軍報近日刊登署名文章,指中國大陸超過一半的航天(台稱航太)技術指標未達國際水平,不少領域的關鍵核心技術仍落後於人、受制於人。

解放軍報昨天刊登題為「接續奮鬥,托舉起更多『大國重器』」的文章,作者為謝軍。

文章表示,50多年過去了,經過幾代航太人的接續奮鬥,以「兩彈一星」、載人航太、月球探測為代表的一系列輝煌成就,展現出中國航太事業取得的進步。

特別是近年來,運載火箭升級換代,嫦娥五號蓄勢待發,火星探測正式立項,可謂「多點開花」,為航太強國建設寫下濃墨重彩的一筆。

文章還表示,中國國產航艦下水、海水稻實現測試生產、可燃冰試採成功、量子電腦研製成功等,中國科技如「復興號」一般動力澎湃,「中國智造」的新名片驚豔全球。

但文章指出,在點讚中國科技的同時,「我們也應保持頭腦清醒」。比如,有超過一半的航太技術指標尚未達到國際一流水準,不少領域的關鍵核心技術依然落後於人、受制於人。

文章只簡短提出上述評價,沒有具體提出航太技術在那些方面落後於人。但這已是大陸方面,罕有對自身航太事業作出如此明確的判斷。

至於文章作者,翻查網路資料,北斗導航衛星全球系統首席總設計師也名叫謝軍,他歷任航太科技集團五院504所副所長、所長,北斗二號導航衛星總設計師。

謝軍現任北斗三號工程副總設計師、北斗三號導航衛星首席總設計師;但不清楚這位謝軍,與文章作者是否為同一人。

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陸北斗三號衛星 2020年提供全球服務
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http://www.cna.com.tw/news/ait/201805240124-1.aspx
陸北斗三號衛星 2020年提供全球服務

發稿時間:2018/05/24 12:16
最新更新:2018/05/24 12:16

(中央社記者張謙香港24日電)陸媒報導,中國大陸計畫於2020年建成北斗三號衛星系統,向全球提供通訊服務。

解放軍報今天報導,中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其昨天說,年底前,大陸將建成北斗三號基本系統,向「一帶一路」沿線國家提供服務。

冉承其在第9屆中國衛星導航學術年會上說,大陸已發射8顆北斗三號全球組網衛星,建成最簡系統;年底前還將發射11顆衛星,建成基本系統,屆時可向「一帶一路」國家和地區的使用者提供服務。

他說,到了2020年,建成「世界一流」的北斗三號系統,提供全球服務。

報導並引述北斗衛星導航系統總設計師楊長風說,北斗三號與北斗二號相比,新增了星間鏈路、全球搜索救援等功能。

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共軍報:北斗衛星產值超過1兆 年增逾2成
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http://www.cna.com.tw/news/acn/201805190068-1.aspx
共軍報:北斗衛星產值超過1兆 年增逾2成

發稿時間:2018/05/19 11:52
最新更新:2018/05/19 11:52

(中央社記者張謙香港19日電)中共解放軍報今天報導,中國大陸北斗衛星導航與位置服務產業的總產值去年達到人民幣2550億元(新台幣1兆1948億元),較2016年成長20.4%。

報導引述中國衛星導航定位協會昨天發布的「2018中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書」指出,中國大陸衛星導航與位置服務領域企業事業單位數量保持在1萬4000家左右,從業人員數量超過50萬。

據報導,中國大陸今年計畫發射18顆左右「北斗三號」組網衛星,優先為「一帶一路」沿線國家和地區提供服務。

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與美國GPS競逐 陸北斗導航5月上線
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http://www.cna.com.tw/news/acn/201804100110-1.aspx
與美國GPS競逐 陸北斗導航5月上線

發稿時間:2018/04/10 12:19
最新更新:2018/04/10 12:19

(中央社記者張謙香港10日電)中國證券報今天報導,北斗地圖APP將於5月1日上線,導航可精確到一公尺以內,可望開啟大規模商用時代。屆時北斗導航系統將與美國全球衛星定位系統(GPS)展開競爭。

報導引述中國衛星導航定位協會諮詢中心主任李東航說,大陸衛星導航與位置服務產業2017年總體產值超過人民幣2500億元,其中北斗產業產值接近1000億元。

據報導,大陸方面迄今已累計發射31顆北斗衛星,今年底前將發射18顆北斗三號組網衛星,覆蓋「一帶一路」沿線國家和地區。

李東航說,按照計畫,下半年基本上每月都有北斗衛星發射;今年發射的18顆衛星,用於增強全球覆蓋性,到2020年形成完整的北斗全球覆蓋衛星系統。

李東航說,北斗在交通運輸、農業、智慧城市等領域的應用值得關注,下一步將把北斗系統應用到汽車市場。

此外,北斗的大眾應用市場更廣闊,包括基於手機或車載設施的應用。

據報導,受相關消息刺激,大陸的衛星導航概念股昨天掀起漲停潮,振芯科技、啟明資訊、北斗星通等10家公司漲停;衛星導航類股指數自2月12日以來上漲35.4%。

北斗系統是大陸自主建設、獨立運行的衛星導航系統,與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯(Glonass)、歐盟的伽利略(Galileo sat-nav system)構成全球4大導航衛星系統。

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