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卫星导航系统是全球性公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。中国不断践行“中国的北斗,世界的北斗”,积极推进北斗卫星导航系统国际合作,加强与其他卫星导航系统的兼容共用,大力推动卫星导航国际化应用,让北斗卫星导航系统更好地服务全球、造福人类。
自主建设运行
融合导航与通信
中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,作为高精度的空间位置和时间基准,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。北斗卫星导航系统(BDS)是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第3个成熟的卫星导航系统,与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略GALILEO一并成为全球四大卫星导航系统。
中国坚持自主创新、分步建设,逐步形成了北斗卫星导航系统“三步走”发展战略。2017年11月5日,以“一箭双星”的方式成功发射北斗三号第一、二颗组网卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网新时代;2017年12月27日,国务院新闻办公室就北斗系统开通五周年举行新闻发布会。北斗二号持续稳定运行,北斗三号将在2018年年底前建成18颗卫星的基本系统,为“一带一路”国家和地区提供服务;2020年年底前建成30颗卫星的完整系统,提供全球服务。
北斗卫星导航系统创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。定位精度优于10米,测速精度优于0.2米/秒,授时精度优于50纳秒(亿分之5秒)。北斗系统相关产品广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、地理信息测绘、森林防火、通信、电力、救灾减灾、应急搜救等领域。国产北斗芯片实现规模化应用,世界主流手机芯片大多支持北斗,北斗成为国内智能手机的标配,共享单车通过配装北斗系统实现精细管理,支持北斗的手表、手环、学生卡,让日常生活更加方便。
北斗卫星导航系统结构
持续改进系统性能
卫星导航系统是以卫星作为已知位置和时间基准的导航台站,通过卫星发射的无线电信号,确定用户的位置矢量。导航系统由空间段卫星星座、地面运行与控制系统、用户终端组成。空间段卫星星座由多颗具有完整功能和性能指标、工作在规定空间轨道位置的导航卫星组成,导航卫星是系统中的核心部分。地面运行与控制系统包括主控站、时间同步/注入站、监测站等,用户终端包括芯片、模块、天线等基础产品,以及终端产品、应用系统与应用服务等。北斗系统在卫星总体设计、星载原子钟、卫星平台供电安全性等方面不断进行改进。
导航卫星有效载荷是实现导航功能的关键,其技术水平、质量可靠性直接影响导航系统的功能。有效载荷特点包括:星载高精度、高稳定度原子钟技术,卫星时频基准精密管理技术,星地双向时间比对技术,时域与频域联合抗干扰技术,复杂空间环境下导航信号抗空间环境设计技术等。
卫星主结构采用中心承力筒和蜂窝夹层板组成的长方体箱形结构,卫星系统供配电母线配置为双独立一次供电母线,必要时可以通过指令实现并联。加强了整星的供电安全设计,明确了供电设备、电缆网、负载设备供电接口及内部的安全性要求,对备份冗余状态明确了安全性要求。原子钟是卫星导航系统最核心的部分。通过采用专门的铷钟小舱热控设计,实现对星上高精度铷原子钟的温度保证,满足温度变化小于±0.5℃的要求。
时钟源准确安全
保障电力设备时间基准
发电厂、变电站、电力调度的计算机监控系统、保护装置、故障信息管理系统、安全自动装置、能量计费系统等自动化设备的应用,对时间精度要求高。随着电力系统的快速发展,对时间同步的要求越来越高,需要准确、安全的时钟源,为各类运行设备提供精确的时间基准。北斗卫星导航系统作为我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,为电力系统实现时间同步提供了新的技术手段,显现出强的稳定性和安全性。基于北斗技术的北斗卫星同步时钟设备已逐渐应用于电力系统,保障了电力系统时间同步技术的稳定和精确,显示出比较优良的技术特点。
基于北斗卫星导航的电网时间同步系统已逐渐适应智能电网建设和运行要求,实现了电网时间同步系统的联网,能够构建满足电网智能化运行需要的时间同步系统,从而实现发电、输电、配电网络时间同步系统组网和集中监测维护,为电力系统提供安全、可靠的统一时间基准。
通过北斗卫星导航定位系统,能够实现对变电站实时数据监控,数据传输稳定。由于北斗系统具有GPS所没有的通信功能,基于北斗卫星系统的通信模块可以提供多种通信接口,既可以经过光纤网与主站相连,也可以通过无线传输与主站及其他通信模块相互通信。北斗通信适用于气候恶劣地区输电线路状态监测,也适用于输电线路应对台风、地震等自然灾害的应急抢险调度信息通信。
北斗卫星导航系统“三步走”发展战略:
第一步:建设北斗一号系统
(北斗卫星导航试验系统)
●1994年,启动北斗一号工程
●2000年,发射2颗地球静止轨道卫星,建成系统并投入使用,为中国用户提供服务
●2003年,发射第3颗地球静止轨道卫星,增强系统性能
第二步:建设北斗二号系统
●2004年,启动北斗二号工程
●2012年年底,完成14颗卫星发射组网,承担中国和亚太地区的导航、授时等服务
第三步:建设北斗三号系统
●2009年,启动北斗全球系统建设
●2017年11月,北斗三号卫星开始发射
●2018年年底前,建成18颗卫星的基本系统
●2020年年底前,建成30颗卫星的完整系统,为全球服务
【延伸阅读】
原子钟是目前世界上最准确的计时工具,利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时。用在原子钟里的元素有氢、铯、铷等。原子钟的精度可以达到每2000万年误差1秒。在北斗卫星的信号中,时间信息是最重要的控制信息和定位依据,而维持卫星时间准确性的设备就是原子钟。没有原子钟就没有全球导航系统。
原子钟是北斗卫星导航系统的心脏,为卫星系统提供了高稳定的时间频率基准信号,决定了导航系统的导航定位、测速及授时的精度。原子钟的工作原理涉及量子力学、电学、材料学和热学多个学科,各项指标要求苛刻。
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2012年12月27日,国新办举行新闻发布会介绍中国北斗卫星导航系统提供服务五周年情况。五年来,中国经济社会发展发生巨大变化,北斗技术不断和新技术、新经济融合成长。与此同时,覆盖全球的北斗三号,已正式开始建设。如何评价过去五年的北斗产业成效?如何看待北斗三号的机会?中国卫星导航定位协会会
北斗卫星导航系统开始提供服务已经五周年。国新办召开新闻发布会介绍这五年的进展情况。在此之前的11月3日,北斗三号首批组网双星成功发射。北斗三号继承北斗特色,对标世界一流,增加星间链路、全球搜索救援等新功能,播发性能更优。那么,这五年北斗卫星导航系统取得哪些进展,未来如何进一步突破?
北斗行业分析师表示,十八届三中全会高度重视国家安全,有益于今年10月国务院发布的《国家卫星导航产业中长期发展规划》进一步细化,目前的细则文件还未出台,但三中全会以后会陆续出台。上述分析师表示,北斗开始出现的时候主要应用在军用领域,但接下来会出现技术民用化的过程,而事实上,目前北斗军用的比例已经很低,而民用领域应用范围广、项目多,2012年已经超过应用的比例,后续民用会继续占大头。本届三中全会指出,要构建中国特色现代军事力量体系,将推进军队政策制度调整改革,推动军民融合深度发展。市场普遍认为,国家高度重视国家安全,有益于北斗进一步扩大在军品中的应用,另一
“经度:116.244;纬度:39.5901;高度:54.7;时间:14时37分58秒。”一走进位于北京市计量检测科学研究院国家北斗卫星应用产业计量测试中心,就能看到走廊上方悬挂的电子显示屏上清楚地显示着几个红色数据。“这些经度、纬度、高度和时间就是天线接收到的北斗卫星的定位和授时信号。”北京市计量检测科学研究院高级工程师黄艳说,这个从今年5月开始建设的国家北斗卫星应用产业计量测试中心,已经初步搭建起了测试平台,开始承担测试任务,正在为北斗产业提供基础保障。 图为北斗卫星导航系统亮相第十届中国
国务院办公厅日前印发《国家卫星导航产业中长期发展规划》,《规划》提出,以企业为主体,以掌握核心关键技术、培育服务新业态、扩大市场应用、提升国际竞争力为核心,推动中国卫星导航产业快速发展,为经济社会可持续发展提供支撑。全文如下:国家卫星导航产业中长期发展规划卫星导航产业是由卫星定位导航授时系统和用户终端系统制造产业、卫星定位系统运营维护和导航信息服务等方面组成的新兴高技术产业。大力发展卫星导航产业,对推动产业结构调整、提高社会生产效率、改善人民生活质量、提升国家核心竞争力具有重要的现实意义和长远的战略意义。为促进我国卫星导航产业快速健康发展,推动北斗卫星
中国国家发展和改革委员会相关部门负责人17日在北京表示,虽然近年来北斗卫星导航系统在交通、灾害监测等领域发挥了重要作用,但中国卫星导航产业仍面临过渡依赖美国GPS系统、核心技术研发和集成应用能力薄弱等突出问题,加快推动基于中国自主系统的北斗卫星导航产业发展,已刻不容缓。北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。2012年12月北斗二号卫星导航系统开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。这使中国加速发展北
对卫星导航应用的前景持非常乐观的态度,有专家预计全世界卫星导航产业可以达到5000亿美元左右,中国大概是5000亿人民币左右,希望到2020年北斗占国内卫星导航产业70%-80%的比例,按此计算,到2020年,国内北斗产业规模将达3500-4000亿元,远超此前的预计。目前北斗产业规模还较小,至2020年年均复合增长率将在50%以上。北斗二代系统正式提供区域服务,成为北斗应用市场启动最大的促进因素。之前各类用户普遍担心系统能力,应用市场情绪谨慎偏多,虽然有各种产业促进计划,但实际招标和应用较少。在北斗二代系统正式提供区域服务,各项关键性能指标表现良好的
不久前,国务院发布的《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》中,专门提出要加快推动北斗导航核心技术研发和产业化,推动北斗导航与移动通信、地理信息、卫星遥感、移动互联网等融合发展,支持位置信息服务市场拓展,完善北斗导航基础设施,推进北斗导航服务模式产品创新,在重点区域和交通、减灾、电信、能源、金融等重点领域开展示范应用,逐步推进北斗导航和授时规模化应用,大力发展地理信息产业,拓宽地理信息服务市场。无疑,这一重大战略部署,开启了中国卫星导航产业的黄金发展期。如今,政策得到进一步落实,随着《国家卫星导航产业中长期发展规划》的正式印发,以北斗为核心的卫星导
中国卫星导航定位协会在第二届中国卫星导航与位置服务年会暨展览会上,对外发布了《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书(2012年度)》。该白皮书显示,2012年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到810亿元,比2011年增长15.71%,导航定位终端的总销量突破2.05亿台。截至2012年年底,我国北斗终端社会持有量已达到23万余套,北斗相关产值接近40亿元。白皮书指出,当前我国卫星导航与位置服务产业仍处于初级发展阶段,国内产业集群建设和市场发展环境都远未成熟。从应用市场角度看,2012年国内市场需求有所下降,卫星导航与位置服务市场总体销售收入增长平缓
东莞市泰斗微电子科技有限公司日前在“第二届中国卫星导航与位置服务年会暨展览会”上宣布:推出了国内首个集成了射频、基带与闪存的“三合一”SiP单芯片北斗2/GPS双模解决方案,该单芯片方案采用了泰斗微电子自主研发的、采用55nm工艺的北斗2/GPS双模基带芯片,并采用了小型化、高经济性的 QFN 7mm*7mm封装。TD1020采用新型接收机架构,在捕获、跟踪等关键技术上采用自主知识产权的新一代信号处理技术,大大增强了灵敏度与鲁棒性,可在各种复杂场景下仍然保持极佳的定位体验。针对日益兴起的北斗导航需求,TD
国网宁夏电力有限公司2023年第二次物资单一来源采购推荐的成交候选人公示(采购编号:GWWZ-NX-292316)
深圳供电局有限公司2022年220kV及110kV备自投屏、10kV备自投屏、变电站时间同步系统、交流不间断电源系统框架招标(4个标的)招标公告
据悉,中国北斗卫星导航产品检测认证联盟日前举办了北斗卫星导航产品认证试点工作推进会,正式启动对包括芯片、终端产品、信息系统、运营服务在内的北斗卫星导航产品和服务的认证试点工作。据指导此项工作的中国国家认证认可监督管理委员会和中国卫星导航定位应用管理中心介绍,此举将进一步推进北斗卫
2017年,中国卫星导航系统北斗好事不断。年初,北斗二号科研团队获得国家科技进步奖特等奖;年底,随着北斗三号卫星的发射,北斗系统进入全球组网时代。2017年,北斗系统取得突破的还有国际合作,与俄罗斯格洛纳斯系统沿古代丝绸之路的联合定位试验,《北斗与GPS信号兼容与互操作联合声明》的签署,均标
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近日,由国家标准化委员会颁布了《智能变电站时间同步系统及设备技术规范》,本标准规定了智能变电站时间同步系统(以下简称时间同步系统》的基本架构、配置方式、时间同步系统及设备的功能、运行、性能、试验、标志、包装、运输和贮存等方面的要求,2017年12月01日开始实施。政策全文:[$NewPage$][$Ne
据某广播媒体报道,中国北斗卫星导航系统,是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统。从2000年开始实验以来,进展迅速。虽然北斗系统仍在建设中,但是它的实际应用早已开始,并正在影响着你我的生活。北京国智恒电力管理科技有限公司是北斗卫星应用技术开发的单位,在访问公司董事长吕建光时,我们了解到北斗系统的应用为我国电力、电信行业提供了准确的时间、为广大用户提供了更为先进的卫星导航。吕建光:我们在国智恒公司在应用方面主要成是,第一是北斗卫星电力全网时间同步系统,代替了GPS,解决了我国电力生产安全的重大隐患,该系统目前已在华东电网等电网公司得到了
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