北斗模塊空間定位原理

      北斗模塊空間定位原理： 在空間中若已經(jīng)確定A、B、C三個(gè)點(diǎn)的空間位置，且第四點(diǎn)D到上述三個(gè)點(diǎn)的距離皆已知的情況下，即可以確定D的空間位置，原理如下：因?yàn)锳點(diǎn)位置和AD間距離已知，可以推算出D點(diǎn)一定位于以A為圓心、AD為半徑的圓球表面，按照此方法又可以得到以B、C為圓心的另兩個(gè)圓球，即D點(diǎn)一定在這三個(gè)圓球的交匯點(diǎn)上，即三球交匯定位。北斗定位模塊的試驗(yàn)系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的定位都依靠此原理。

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北斗模塊發(fā)展歷史

      國(guó)內(nèi)做北斗芯片的企業(yè)也比較多，大家都看到市場(chǎng)前景好。但是芯片研發(fā)、流片、測(cè)試的前期投入很大，有的企業(yè)一直在虧損。與發(fā)展了近30年的GPS相比，北斗的主要差距體現(xiàn)在三個(gè)方面。一是天上的衛(wèi)星、地上的地面站不夠多。衛(wèi)星數(shù)量不夠，使得地面終端接收機(jī)能接收到的衛(wèi)星數(shù)量少，要提高導(dǎo)航和定位精度，技術(shù)難度更大。地面站的作用非常重要，通過地面站對(duì)衛(wèi)星的姿態(tài)、軌道進(jìn)行精確調(diào)整，使衛(wèi)星的軌道更加穩(wěn)定合理，有利于提高地面的信號(hào)質(zhì)量。但我國(guó)的地面站基本都在境內(nèi)，沒有海外地面站，對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)的盡快穩(wěn)定運(yùn)行十分不利。二是國(guó)外的GPS基帶芯片技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第四代，在抗多徑、加慣導(dǎo)方面積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，芯片技術(shù)已經(jīng)非常成熟，實(shí)現(xiàn)了單芯片方案，在成本上優(yōu)勢(shì)非常明顯。這些經(jīng)驗(yàn)都是通過大量的測(cè)試和系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行積累起來的。北斗也要經(jīng)過若干年的經(jīng)驗(yàn)積累，才能達(dá)到類似的成熟度。三是要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的差異化服務(wù)，還需要建設(shè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)，開展運(yùn)營(yíng)和服務(wù)。由于北斗的用戶數(shù)量少，還沒有運(yùn)營(yíng)商投資建設(shè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)。 低功耗北斗模塊高精度定位系統(tǒng)推動(dòng)北斗與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容與互操作，逐步融入國(guó)際民航、海事等標(biāo)準(zhǔn)體系。

北斗模塊亞太服務(wù)

       北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)于2004年啟動(dòng)，2011年開始對(duì)中國(guó)和周邊提供測(cè)試服務(wù)，2012年12月27日起正式提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，服務(wù)范圍涵蓋亞太大部分地區(qū)，南緯55度到北緯55度、東經(jīng)55度到東經(jīng)180度為一般服務(wù)范圍。該導(dǎo)航系統(tǒng)提供兩種服務(wù)方式，即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。

      開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)無(wú)償提供定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，測(cè)速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒，在服務(wù)區(qū)的較邊緣地區(qū)精度稍差。授權(quán)服務(wù)則是向授權(quán)用戶提供更安全與更高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)、通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息，這類用戶為中國(guó)軍和政等。由于該正式系統(tǒng)繼承了試驗(yàn)系統(tǒng)的一些功能，能在亞太地區(qū)提供無(wú)源定位技術(shù)所不能完成的服務(wù)，如短報(bào)文通信。

北斗模塊檢測(cè)認(rèn)證

      2012年8月3日，***總參謀部與國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)在北京舉行戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式。中國(guó)將用3年時(shí)間建立起一個(gè)“法規(guī)配套、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、布局合理、軍民結(jié)合”的“北斗”導(dǎo)航檢測(cè)認(rèn)證體系，以期***提升“北斗”導(dǎo)航定位產(chǎn)品的**競(jìng)爭(zhēng)力，確?！氨倍贰睂?dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行安全。

    “北斗”導(dǎo)航定位系統(tǒng)已經(jīng)有11顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行，擁有12萬(wàn)軍民用戶。到2020年前，“北斗”導(dǎo)航定位系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量將達(dá)到30顆以上，導(dǎo)航定位范圍也將由區(qū)域拓展到全球，其設(shè)計(jì)性能將與美國(guó)第三代GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)相當(dāng)。 北斗模塊系統(tǒng)測(cè)試中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期。

北斗模塊信號(hào)傳輸

     2007年，在北斗-M1衛(wèi)星發(fā)射后，被檢北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用碼分多址技術(shù)，與全球定位系統(tǒng)和伽利略定位系統(tǒng)一致，而不同于格洛納斯系統(tǒng)的頻分多址技術(shù)。兩者相比，碼分多址有更高的頻譜利用率，在由L波段的頻譜資源非常有限的情況下，選擇碼分多址是更妥當(dāng)?shù)姆绞?。此外，碼分多址的抗干擾性能，以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容性能更佳。

      北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的官方宣布，在L波段和S波段發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)，在L波段的B1、B2、B3頻點(diǎn)上發(fā)送服務(wù)信號(hào)，包括開放的信號(hào)和需要授權(quán)的信號(hào)。B1頻點(diǎn)：1559.052MHz－1591.788MHzB2頻點(diǎn)：1166.220MHz－1217.370MHzB3頻點(diǎn)：1250.618MHz－1286.423MHz 以“北斗”導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，我國(guó)開始逐步實(shí)施“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)。高性能北斗模塊實(shí)用性強(qiáng)

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北斗模塊精度

        電磁波以30萬(wàn)千米/秒的光速傳播，在測(cè)量衛(wèi)星距離時(shí)，若衛(wèi)星鐘有一納秒（十億分之一秒）時(shí)間誤差，會(huì)產(chǎn)生三十厘米距離誤差。盡管衛(wèi)星采用的是非常精確的原子鐘，也會(huì)累積較大誤差，因此地面工作站會(huì)監(jiān)視衛(wèi)星時(shí)鐘，并將結(jié)果與地面上更大規(guī)模的更精確的原子鐘比較，得到誤差的修正信息，很終用戶通過接收機(jī)可以得到經(jīng)過修正后的更精確的信息。當(dāng)前有代表性的衛(wèi)星用原子鐘大約有數(shù)納秒的累積誤差，產(chǎn)生大約一米的距離誤差。

      為提高定位精度，還可使用差分技術(shù)。在地面上建立基準(zhǔn)站，將其已知的精確坐標(biāo)與通過導(dǎo)航系統(tǒng)給出的坐標(biāo)相比較，可以得出修正數(shù)，對(duì)外發(fā)布，用戶終端依靠此修正數(shù)，可以將自己的導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行再次的修正，從而提高精度。例如，全球定位系統(tǒng)使用差分全球定位系統(tǒng)后，定位精度可達(dá)到5米左右。 東莞定時(shí)測(cè)距導(dǎo)航衛(wèi)星北斗模塊成品

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