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走向世 界的北斗三号系统服务,敲黑板、划重点!

发布日期: 2019-05-22
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走向世 界的北斗三号系统服务,敲黑板、划重点!



来源 | 我们的太空(ourspace0424)

作者 | 卢 鋆


2018年底,北斗系 统新闻发言人冉承其主任向全世界宣布,北斗三 号基本系统完成建设,开始提供全球服务。


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北斗三 号提供全球服务新闻发布会


北斗三 号究竟能提供哪些服务呢?让我们 从世界四大全 球卫星导航系统开始说起。


四大全 球卫星导航系统



大家都 知道世界上有那些全球卫星导航系统?


美国GPS?


还有呢?


让我告诉你们吧,美国GPS、俄罗斯 格洛纳斯卫星导航系统、欧洲伽利略系统,以及我 国自主建设的北斗卫星导航系统,并称四大全 球卫星导航系统(GNSS)核心供应商。


四大系 统均可为全球用户提供全天时、全天候、高精度、高可靠定位、导航和授时服务


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古有司南,今有北斗


人类一 直在寻求导航的手段,最初人 们只能通过目视或观测自然现象来确定方位。一首歌在耳边响起,远方的星星,请为我 点亮希望的灯火走向世
界的北斗三号系统服务,敲黑板、划重点!啊啊啊~好像耳 边又响起另外一首歌,夜空中最亮的星,请照亮我前行~


后来,有了简单的仪器。众所周知,指南针 是中国古代四大发明之一,而中国 最古老的指南针是司南。(要是可 以随身携带司南就好了走向世
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今天,我们有 了北斗卫星导航系统,不论是白天还是黑夜,不论在 戈壁沙漠还是茫茫大海,北斗都 会告诉我们在哪儿,并告诉我们回家的路!


大家仔 细看看北斗的标识,与司南 和北斗七星的图片作个对比,发现没?北斗标识,上有北斗七星,中有磁石司南!(PS:由衷的 赞叹北斗是中国对世界的又一贡献走向世
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看,鲁滨逊漂流在海上,眺望着远方说,我并不孤独,北斗指引我回家的路。


北斗人说,北斗未来将共提供5大服务,既有国际通用服务,又有北斗特色设计,包括RNSS、SMS、SBAS、SAR、PPP,目前已提供RNSS服务、SMS服务。咦,这些听 起来高端大气上档次的英文缩写分别指的是什么呢?且让我 来给你一一揭密。


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北斗系统服务示意图



1、RNSS-卫星无线电导航服务


RNSS是卫星 导航系统可提供的基本导航服务,包括基本的定位、测速和授时服务。用户接收RNSS信号,自主完成距离测量,并进行位置、速度等参数解算,以实现定位、测速和授时功能。四大全球系统及日本、印度等 区域系统均可提供RNSS服务 (大家都会!)


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卫星无线电导航



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全球范 围北斗卫星可视数量


目前,北斗可 向全球用户提供优于10米的定位服务,在亚太地区,由于可 观测到更多的北斗卫星,还可提供优于5米更高精度服务。


2、SMS-短报文通信服务


北斗可提供SMS服务,这是北斗的独家秘笈。从北斗一号,到北斗二号,再到北斗三号,北斗SMS功力不断提升。 (就我会哦!)


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北斗SMS服务,分为向 亚太区域用户提供的SMS和向全球用户提供的SMS服务。


区域SMS采用RDSS体制,用户无 法独立完成距离解算,用户要向GEO卫星发 出定位请求和信息,卫星转发至地面中心,地面中 心完成用户位置解算,并将位 置和相关信息通过卫星回传给用户。


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短报文通信服务(区域)示意图


这样一来,北斗既能让用户“知道我在哪”,也能“知道你在哪”。(妈妈再 也不用担心找不着我了:-D)


那么,北斗独 家秘笈的功力有多强呢?


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茫茫海域上,我国有4万余艘 渔船装有北斗接收机,海上其 他通信手段价格昂贵,北斗方便易用且价廉,渔民可 方便地跟渔业管理部门进行通信,报告位置、渔情等信息,或和家人通信报平安,被渔民称为海上“保护神”。


现在,我国渔 民祈求平安有了神器,一拜妈祖,二拜北斗。


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北斗系统是渔民的“保护神”


2008年汶川地震时,灾区通 信基站等基础设施遭到严重破坏,北斗依靠独门绝技,发出灾 区传出的第一条信息,并在后 续实施搜救中发挥重要作用。


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2008年,汶川地 震灾区传出第一条信息


但与RNSS服务不同的是,RDSS采用有源体制,用户容量受限,所以,北斗三 号相对于北斗二号区域SMS服务,容量进行了大幅扩展。


再来看看北斗全球SMS服务,采用通信和 导航相结合体制,通过MEO卫星实现全球覆盖。相信,北斗SMS服务向全球扩展,必将为 全球用户带来更多福祉。


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短报文通信服务(全球)示意图



3、SAR-国际搜救服务


北斗国 际搜救服务按照国际海 事组织搜救卫星系统标准建设,利用MEO卫星为 全球用户提供服务 ,北斗系统将有6颗卫星搭载搜救载荷,实现全球一重覆盖。


就是说,全球任 何一个地点的用户,都可以 向至少一颗卫星的信标发出求助信号 。


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国际搜救服务示意图


目前,美、欧、俄都已 经或即将提供中轨搜救服务,加入北斗后,四大系 统可联合为用户提供更加可靠的搜救服务,这对于 生命安全领域极为重要。


一般来说,卫星搜 救系统的定位精度为公里级,可加上咱们北斗/GNSS定位,搜救和定位功能结合,可将定 位精度提升到米级,极大提 高搜救精度和效率。


此外,北斗系 统专门设计反向链路,可向遇 险人员发送反馈信息,告知其 求救信息已被收到,可有效 增强遇险人员的获救信心。


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4、SBAS-星基增强服务


对于民 航等生命安全高价值用户,需要提 供增强和完好性服务, 一旦系 统发生问题导致能力降级,在定位 精度下降超过阈值时,系统应 在一定时间内向用户报警,确保用户使用安全 。北斗星基增强按照国际民航标准要求,可提供更高精度、更高完 好性的导航服务。


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值得一提的是,美欧俄 等系统的卫星导航系统和星基增强系统都是独立建设,只有中 国是基于北斗高轨卫星的资源优势,一体提供SBAS服务,很好地 实现了功能融合和集约高效。


5、PPP-精密单点定位


精密单 点定位是北斗特色高精度服务,通常,卫星导 航系统能够提供10米左右的定位精度,而PPP精度更高,可以提供静态厘米级、动态分 米级的高精度服务。


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相对于地基增强系统,星基高 精度增强具备广域覆盖、精度均匀、所需地 面站点较少的特点。


目前,四大全球系统,只有我 国北斗和欧洲伽利略系统可内嵌提供PPP服务


介绍完 北斗系统的五大服务,和其他 三大全球系统比一比!


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北斗服 务功能高度聚合,是不是很赞!作为北 斗主创团队成员,有点小小的骄傲呢!


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北斗作为国际GNSS大家庭核心成员,其特色化的设计、多样化的服务,相信一 定能够完美实现服务全球,造福人类的目标!加油!走向世
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卢 鋆

通信与 信息系统专业博士,北京跟 踪与通信技术研究所高级工程师,国家北 斗重大专项地面试验验证系统副总设计师、国际合 作专家组副组长,长期从 事北斗系统总体设计、北斗国 际兼容互操作协调、系统试验验证等工作。







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