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中国“北斗卫星”概况

来源:搜狐 时间:2019-07-29 00:37:57 | 特鲁姆普大满贯 3594

北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是 中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。

中国“北斗卫星”概况

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧洲“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航系统兼容的终端组成。

中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和九颗北斗导航卫星(其中,北斗-1A已经结束任务),将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。

北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。

北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

目前全世界有4套卫星导航系统:中国北斗、美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、欧洲“伽利略”。其中美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”已建成投入使用。中国北斗,欧洲“伽利略”仍处于建设阶段。

卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家,拥有广阔的领土和海域,高度重视卫星导航系统的建设,努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。

2000年以来,中国已成功发射了9颗“北斗导航试验卫星”,建成北斗导航试验系统(第一代系统)。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GPS广域差分功能,并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。

我国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务(属于第二代系统)。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

我国计划2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。我国正在实施北斗卫星导航系统建设,已成功发射九颗北斗导航卫星。根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

发展历程

卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。

“北斗”卫星导航系统:

“北斗”卫星导航试验系统(也称“双星定位导航系统”)为我国“九五”列项,其工程代号取名为“北斗一号”,其方案于1983年提出。我国结合国情,科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划:第一步是试验阶段,即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务,为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才,研制一些地面应用基础设施设备等;第二步是到2012年,计划发射10多颗卫星,建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统(即“北斗二号”区域系统);第三步是到2020年,建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

导航卫星

北斗一代

“北斗”卫星导航试验系统(“北斗一号”)

2003年5月25日零时34分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功地将第三颗“北斗一号”卫星送入太空。前两颗卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空,运行至今导航定位系统工作稳定,状态良好。这次发射的是导航定位系统的备份星,它与前两颗“北斗一号”工作星组成了完整的卫星导航定位系统,确保全天候、全天时提供卫星导航信息。这标志着我国成为继美国GPS和俄罗斯的GLONASS后,在世界上第三个建立了完善的卫星导航系统的国家,该系统的建立对我国国民国防和经济建设将起到积极作用。2007年2月3日,“北斗一号”第四颗卫星发射成功,该卫星不仅作为早期三颗卫星的备份,同时还将进行“北斗”卫星导航定位系统的相关试验。目前,“北斗一号”已有四颗卫星在太空遨游,组成了完整的卫星导航定位系统,确保全天候、全天时提供卫星导航资讯。

“北斗一号”是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。系统由两颗地球静止卫星(800°E和1400°E)、一颗在轨备份卫星(110.50°E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。其覆盖范围是北纬5° -55° ,东经70° -140° 之间的心脏地区,上大下小,最宽处在北纬35° 左右。定位精度为水平精度100米(1 ),设立标校站之后为20米(类似差分状态),工作频率为2491.75MHz,系统能容纳的用户数为每小时540000户。“北斗一号”具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。

“北斗一号”就性能来说,和美国GPS相比差距甚大。第一,覆盖范围也不过是初步具备了我国周边地区的定位能力,与GPS的全球定位相差甚远。第二,定位精度低,定位精度最高20米,而GPS可以到10米以内。第三,由于采用卫星无线电测定体制,用户终端机工作时要发送无线电信号,会被敌方无线电侦测设备发现,不适合军用。第四,无法在高速移动平台上使用,这限制了它在航空和陆地运输上的应用。但最重要的是,“北斗一号”是我国独立自主建立的卫星导航系统,它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位,解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。以“北斗”导航试验系统为基础,我国开始逐步实施“北斗”卫星导航系统的建设,首先满足中国及其周边地区的导航定位需求,并进行系统的组网和测试,逐步扩展为全球卫星导航定位系统。

发展过程

2000年10月31日,中国自行研制的第一颗导航定位卫星“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射成功。这颗卫星采用的是“长征三号甲”运载火箭。该卫星已圆满结束任务。

2000年12月21日,20世纪中国航天最后一次发射获得圆满成功。中国航天人以全年5战5捷的优异成绩向20世纪道别。

2000年12月21日21日0时20分,我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”,在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”火箭发射升空,并准确进入预定轨道。它与同年10月31日发射的第一颗“北斗导航试验卫星”一起,构成了“北斗导航系统”。这标志着我国将拥有自主研制的第一代卫星导航定位系统。“北斗导航试验卫星”和“长征三号甲”运载火箭,由航天科技集团所属空间技术研究院和运载火箭技术研究院研制。这次发射是我国长征系列运载火箭第六十四次飞行,也是自1996年10月以来,我国航天发射连续第二十二次获得成功。

2003年5月25日,我国在西昌卫星发射中心用长征3A运载火箭,成功地将第三颗北斗导航定位卫星送入太空。这标志着我国已自主建立了完善的卫星导航系统,对我国国民经济建设将起到积极作用。

2007年2月3日零时28分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将北斗导航试验卫星送入太空。该北斗导航试验卫星在西昌卫星发射中心发射升空后,因太阳帆板展开时发生故障,造成卫星不能正常运行。

2007年4月11日,经过航天科研人员60天的鏖战,2月3日发射升空的北斗导航试验卫星故障已被排除,卫星运行姿态良好,星上仪器工作正常,已转入在轨长期管理。

北斗二代

“北斗”卫星导航定位系统(“北斗二号”)

《2006年中国航天白皮书》宣布将在未来5年启动五大航天工程,其中具有军事用途的第二代“北斗”卫星导航系统将在4年内完成部署。有专家表示,二代“北斗”卫星系统部署完成后,中国将能对小目标发动精准攻击,而美国也有媒体认为中国用北斗计划来压制美国卫星的军事优势。随着我国综合国力的提升和卫星导航定位系统全面渗透普通人的生活,还有科索沃战争和第二次海湾战争美国GPS制导高精度打击武器的诱惑,构建一个类似GPS的全球卫星导航定位系统开始提上日程,从2007年开始正式建设“北斗”卫星导航定位系统(“北斗二号”)。

“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。“北斗“卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能。

2010年1月17日凌晨,我国“北斗二号”卫星导航系统的第三颗卫星成功发射。此前,第一、第二颗“北斗二号”卫星分别于2007年4月和2009年4月发射。卫星发射时间间隔越来越短,预示着“北斗二号”正在加速组网。

发展过程

2007年4月14日4时11分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将一颗北斗导航卫星送入太空。约14分钟后,星箭分离。西安卫星测控中心传来的数据表明,卫星准确进入预定轨道。

这次发射的北斗导航卫星(COMPASS-M1),是中国北斗导航系统(COMPASS)建设计划的一颗卫星,飞行在高度为21500千米的中圆轨道。这颗卫星的发射成功,标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。 这次发射的卫星和用于发射的“长征三号甲”运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第97次飞行。

2009年4月15日零时16分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。中国卫星导航工程中心负责人介绍,这次发射的北斗导航卫星(COMPASS-G2),是中国北斗卫星导航系统(COMPASS,中文音译名称BeiDou)建设计划中的第二颗组网卫星,是地球同步静止轨道卫星。这颗卫星的成功发射,对于北斗卫星导航系统建设具有十分重要的意义。卫星导航系统是重要的空间基础设施,可提供高精度的定位、测速和授时服务,能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设,一直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。中国已建成的北斗导航试验系统,在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域发挥着重要作用。目前,正在实施建设北斗卫星导航系统。这次发射的卫星和运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第116次飞行。

2010年1月17日0时12分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。

据中国卫星导航工程中心负责人介绍,我国正在实施北斗卫星导航系统(COMPASS,中文音译名称BeiDou)建设工作,规划相继发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。

建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。此前,已成功发射了两颗北斗导航卫星,这一颗卫星为静止轨道卫星。按照建设规划,2012年左右,北斗卫星导航系统将首先提供覆盖亚太地区的导航、授时和短报文通信服务能力。2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。

2010年6月2日晚23时53分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第四颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统组网建设又迈出重要一步,中国卫星导航系统专项管理办公室负责人表示,目前,中国北斗导航卫星已进入密集发射组网阶段。北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,其建设目标为:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。

2010年8月1日5时30分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功发射第五颗北斗导航卫星。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星,也是中国今年连续发射的第3颗北斗导航系统组网卫星。据中国卫星导航系统专项管理办公室负责人介绍,北斗卫星导航系统(英文简称COMPASS,中文音译名称BeiDou)作为中国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,是国家正在建设的重要空间信息基础设施,可广泛用于经济社会的各个领域。中国北斗卫星导航系统能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,具有导航和通信相结合的服务特色。该系统经过19年的发展,在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用,已产生显著的经济效益和社会效益,特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥出非常重要的作用。按照“三步走”的发展战略,中国北斗卫星导航系统将于2012年前具备亚太地区区域服务能力,2020年左右,建成由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的、覆盖全球的大型航天系统。北斗卫星导航系统技术复杂、规模庞大,它的建设应用,将实现中国航天从单星研制向组批生产、从保单星成功向保组网成功、从以卫星为核心向以系统为核心、从面向行业用户向面向大众用户的历史性转型,开启中国航天事业的新征程。此次发射的卫星及其运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。本次卫星发射也是中国“长征”系列运载火箭第126次航天飞行。

北京时间2010年11月1日0时26分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功将第六颗北斗导航卫星送入太空,这是我国今年连续发射的第4颗北斗导航系统组网卫星。经过19年的不断发展和建设,北斗卫星导航系统在测绘、渔业、交通运输、电信、水利、森林防火、减灾救灾和国家安全等诸多领域得到应用,产生了显著的经济效益和社会效益,特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了非常重要的作用。在这次发射中,中国卫星导航系统管理办公室首次在运载火箭上使用了北斗卫星导航系统标志。蓝色圆形标志包含有北斗七星、司南、网格化地球等元素以及北斗卫星导航系统的中英文名称,表明北斗系统星地一体,为全球提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务的行业特点,展示其开放兼容、走向世界、服务全球的建设宗旨。这次发射的卫星和运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第133次飞行。

北京时间2010年12月18日4时20分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号甲运载火箭,成功将第7颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。至此,2010年我国共进行了15次成功发射,创历史新高,而这样的发射密度在国际上已于美俄相当。

本次发射的第七颗北斗导航卫星是一颗倾斜地球同步轨道卫星,也是我国今年连续发射的第5颗北斗导航系统组网卫星。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,按照“三步走”的发展战略,北斗卫星导航系统将于2012年前具备亚太地区区域服务能力,2020年左右,建成由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的、覆盖全球的大型航天系统。第七颗北斗导航卫星的成功发射,表明北斗卫星导航系统组网建设正按计划顺利推进,今后几年将持续进行组网发射。

这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这次发射是今年北斗导航系统组网卫星的第一次发射,也是我国“十二五”期间的首次航天发射。

这次北斗导航卫星的成功发射,标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星),经一段时间在轨验证和系统联调后,将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年,我国还将陆续发射多颗组网导航卫星,完成北斗区域卫星导航系统建设,满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业,以及大众用户的应用需求。这次发射的卫星和火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。这是长征系列运载火箭的第137次飞行。

2011年7月27日5时44分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第九颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道,这是北斗导航系统组网的第四颗倾斜地球同步轨道卫星。这次北斗导航卫星的成功发射,标志着我国北斗区域卫星导航系统建设又迈出了坚实一步。目前,北斗区域卫星导航系统的基本系统已建设完成,正在抓紧开展星地联调和测试评估工作,经初步测试系统运行良好,将于今年年底前为我国及周边大部分地区初步提供连续无源定位、导航和授时以及短报文通信服务,满足交通运输、渔业、林业、气象、电信、水利、测绘等行业以及大众用户的应用需求。按照“三步走”的发展战略,明年年底前,我国还将陆续发射多颗组网导航卫星,不断提升系统服务性能,扩大覆盖区域,完成北斗区域卫星导航系统建设。2020年左右,将建成由30余颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统,提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。

201210月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。这是一颗地球静止轨道卫星,将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行,形成区域服务能力。根据计划,北斗卫星导航系统将于明年初向亚太大部分地区提供正式服务。

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