GNSS測量定位技術理論知識第三講北斗衛星定位系統概述主講：周建鄭1授課內容一、建設原則二、系統構成三、覆蓋范圍四、坐標系統五、時間系統六、定位原理七、系統功能2一、建設原則

北斗衛星導航系統的建設與發展，以應用推廣和產業發展為根本目標，不僅要建成系統，更要用好系統，強調質量、安全、應用、效益，遵循以下建設原則：1.開放性。北斗衛星導航系統的建設、發展和應用將對全世界開放，為全球用戶提供高質量的免費服務，積極與世界各國開展廣泛而深入的交流與合作，促進各衛星導航系統間的兼容與互操作，推動衛星導航技術與產業的發展。2.自主性。中國將自主建設和運行北斗衛星導航系統，北斗衛星導航系統可獨立為全球用戶提供服務。3二、系統構成第一步——北斗衛星導航試驗系統北斗第一階段42000年以來，成功發射3顆GEO衛星，建成北斗衛星導航試驗系統。系統能夠提供基本的定位、授時和短報文通信服務。2000年10月31日140E2000年12月21日80E2003年5月25日110.5E4北斗一號系統組成

部分組件地面中心控制系統1個配有電子高程圖的地面中心、網管中心，測軌站、測高站和數十個分布在全國的地面參考站空間部分兩顆經差為60度的地球靜止衛星、一顆備用衛星，衛星高度為36000km用戶終端帶有定向天線的收發器5作為全球系統，北斗衛星導航系統首先在2012年左右覆蓋亞太地區，并將在2020年前覆蓋全球。

北斗系統第二階段北斗系統第三階段2012年左右2020年前第二步——全球系統6二、系統構成6北斗二號系統部分組件作用地面中心控制系統同北斗一號監測、調控空間部分5顆GEO+5顆IGSO+4顆MEO3顆GEO位于84oE，140oE和160oE；3顆IGSO,位于118oE,傾斜角55o播發測距碼和導航電文用戶終端接收機3D定位；對GPS和BD系統自身的增強；短消息通訊。7三、覆蓋范圍北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統，覆蓋范圍東經約70°~140°，北緯5°~55°。北斗衛星系統已經對東南亞實現全覆蓋。8四、坐標系統-CGCS2000ZXYIERS首子午面赤道面0,0,0IERS極定義：符合IERS條件橢球常數：長半軸：

a=6378137.0m扁率：

f=1/298.257222101地心引力常數：

GM=3986004.418108m3s-2地球角速度：

=7292115.010-11rads-19

CGCS2000通過國家GPS大地網的2500多點的坐標和速度（歷元2000.0）實現，其實現精度：坐標cm級；速度精度：mm/yr級。四、坐標系統-CGCS200010北斗的監測站通過GPS聯測納入CGCS2000坐標系。衛星定軌計算用監測站的坐標。用戶用軌道數據進行定位和導航，得到CGCS2000坐標。監測站GPS聯測監測站坐標衛星軌道用戶導航定位四、坐標系統-CGCS200011五、時間系統12北斗時（BDT）溯源到協調世界時UTC（NTSC），與UTC的時間偏差小于100納秒。BDT的起算歷元時間是2006年1月1日零時零分零秒（UTC）。BDT與GPS時和Galileo時的互操作在北斗設計時間系統時已經考慮，BDT與GPS時和Galileo時的時差將會被監測和發播。12六、定位原理

衛星至用戶間的距離測量是基于衛星信號的發射時間與到達接收機的時間之差，稱為偽距。為了計算用戶的三維位置和接收機時鐘偏差，偽距測量要求至少接收來自4顆衛星的信號。

由于衛星運行軌道、衛星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，使得民用的定位精度只有數十米量級。為提高定位精度，普遍采用差分定位技術（如DGPS、DGNSS），建立地面基準站(差分臺)進行衛星觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數，并對外發布。接收機收到該修正數后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。13七、系統功能短報文通信：北斗系統用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息?？梢赃_到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。精密授時：北斗系統具有精密授時功能，可向用