北斗卫星
北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
产品简介 编辑本段
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并且具备短报文通信能力。经过多年发展,北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施 。北斗系统定位导航授时服务,通过30颗卫星,免费向全球用户提供服务,全球范围水平定位精度优于9米、垂直定位精度优于10米,测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于20纳秒 。
全球范围内已经有137个国家与北斗卫星导航系统签下了合作协议。随着全球组网的成功,北斗卫星导航系统未来的国际应用空间将会不断扩展 。
2023年12月26日11时26分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级,发射第57颗、58颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道卫星,是中国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的首组MEO卫星,入轨并完成在轨测试后,将接入北斗卫星导航系统 。
发展历程 编辑本段
中国高度重视北斗系统建设发展,自20世纪80年代开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,形成了“三步走”发展战略:2000年年底,建成北斗一号系统,向中国提供服务;2012年年底,建成北斗二号系统,向亚太地区提供服务;2020年,建成北斗三号系统,向全球提供服务。
第一步,建设北斗一号系统。1994年,启动北斗一号系统工程建设;2000年,发射2颗地球静止轨道卫星,建成系统并投入使用,采用有源定位体制,为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务;2003年发射第3颗地球静止轨道卫星,进一步增强系统性能。
第二步,建设北斗二号系统。2004年,启动北斗二号系统工程建设;2012年年底,完成14颗卫星(5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球同步轨道卫星和4颗中圆地球轨道卫星)发射组网。北斗二号系统在兼容北斗一号系统技术体制基础上,增加无源定位体制,为亚太地区用户提供定位、测速、授时和短报文通信服务。
第三步,建设北斗三号系统。2009年,启动北斗三号系统建设;2018年年底,完成19颗卫星发射组网,完成基本系统建设,向全球提供服务;计划2020年年底前,完成30颗卫星发射组网,全面建成北斗三号系统。北斗三号系统继承北斗有源服务和无源服务两种技术体制,能够为全球用户提供基本导航(定位、测速、授时)、全球短报文通信、国际搜救服务,中国及周边地区用户还可享有区域短报文通信、星基增强、精密单点定位等服务。
截至2019年9月,北斗卫星导航系统是在轨卫星已达39颗。从2017年底开始,北斗三号系统建设进入了超高密度发射。北斗系统正式向全球提供RNSS(英文:Radio Navigation Satellite Service,中文:卫星无线电导航业务 )服务,在轨卫星共39颗。
2020年6月16日,北斗三号最后一颗全球组网卫星发射任务因故推迟。
2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。 6月23日9时43分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
2020年7月31日上午10时30分,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在人民大会堂举行,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通。
2020年12月15日,北斗导航装备与时空信息技术铁路行业工程研究中心成立。
2021年3月4日解放军报北京3月4日电(徐童、记者安普忠)记者从中国卫星导航系统管理办公室获悉,北斗三号全球卫星导航系统开通以来,系统运行稳定,持续为全球用户提供优质服务,开启全球化、产业化新征程。
2021年5月26日,在中国南昌举行的第十二届中国卫星导航年会上,中国北斗 卫星导航系统主管部门透露,中国卫星导航产业年均增长达20%以上。截至2020年,中国卫星导航产业总体产值已突破4000亿元。预估到2025年,中国北斗产业总产值将达到1万亿元。
2022年,全面国产化的长江干线北斗卫星地基增强系统工程已建成投入使用,北斗智能船载终端陆续投放航运市场,长江干线1.5万余艘船舶用上北斗系统。
2022年1月,西安卫星测控中心圆满完成52颗在轨运行的北斗导航卫星健康状态评估工作。“体检”结果显示,所有北斗导航卫星的关键技术指标均满足正常提供各类服务的要求。
2022年8月,随着第一个北斗导航探空仪在广东清远探空站施放,中国探空业务改革试点工作正式拉开帷幕。
2035年,中国将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系,进一步提升时空信息服务能力,为人类走得更深更远做出中国贡献。
2022年9月,工信部表示,在北斗应用方面,国内北斗高精度共享单车投放量突破500万辆,货车前装北斗超过百万辆。2022年上半年,新进网手机中有128款支持北斗,出货量合计1.32亿部,出货量占比达98.5%。
2022年11月4日消息,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其表示,北斗三号在轨卫星,加上原来超期服役的北斗二号,一共有 45 颗卫星在轨提供服务,系统的性能很好。
2022年11月18日,中国铁建股份有限公司消息,历经四年研发,由中国铁建铁四院牵头承担的《基于北斗导航系统的铁路及航运领域应用技术研究》成功完成。该研究解决了中国铁路勘测完全依赖GPS的问题,可实现北斗系统全替代,是中国交通领域探索“中国方案”的一次突破创新。
2022年11月16日至29日,国际搜救卫星组织(COSPAS-SARSAT)第67届公开理事会召开。大会开幕式上正式宣布中国政府与COSPAS-SARSAT四个理事国完成《北斗系统加入国际中轨道卫星搜救系统合作意向声明》的签署,标志着北斗系统正式加入国际中轨道卫星搜救系统。
2022年12月14日,中国卫星导航系统管理办公室发布消息,宣布高德地图调用的北斗卫星日定位量已超过2100亿次,提供的定位导航服务实现北斗主导。
2023年2月,公开数据显示,北斗终端数量在交通运输营运车辆领域超过800万台,农林牧渔业达到130余万台。
截至2023年7月,北斗系统已服务全球200多个国家和地区用户。
发展特色
北斗系统的建设实践,实现了在区域快速形成服务能力、逐步扩展为全球服务的发展路径,丰富了世界卫星导航事业的发展模式。
北斗系统具有以下特点:
一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。
二是北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。
三是北斗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。
建设进展 编辑本段
截至2018年年底,北斗三号基本系统建成并提供全球服务,包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地均可享受到北斗系统服务。
工程建设方面
(1)空间段实现全球组网。当前,北斗一号系统已退役;北斗二号系统15颗卫星连续稳定运行;北斗三号系统正式组网前,发射了5颗北斗三号试验卫星,开展在轨试验验证,研制了更高性能的星载铷原子钟(天稳定度达到10-14量级)和氢原子钟(天稳定度达到10-15量级),进一步提高了卫星性能与寿命;成功发射了19颗组网卫星(其中,18颗中圆地球轨道卫星已提供服务,1颗地球静止轨道卫星处于在轨测试状态),构建了稳定可靠的星间链路,基本系统星座部署圆满完成。
(2)地面段实施了升级改造。北斗三号系统建立了高精度时间和空间基准,增加了星间链路运行管理设施,实现了基于星地和星间链路联合观测的卫星轨道和钟差测定业务处理,具备定位、测速、授时等全球基本导航服务能力;同时,开展了短报文通信、星基增强、国际搜救、精密单点定位等服务的地面设施建设。
系统运行方面
(1)健全稳定运行责任体系。完善北斗系统空间段、地面段、用户段多方联动的常态化机制,完善卫星自主健康管理和故障处置能力,不断提高大型星座系统的运行管理保障能力,推动系统稳定运行工作向智能化发展。
(2)实现系统服务平稳接续。北斗三号系统向前兼容北斗二号系统,能够向用户提供连续、稳定、可靠服务。
(3)创新风险防控管理措施。采用卫星在轨、地面备份策略,避免和降低卫星突发在轨故障对系统服务性能的影响;采用地面设施的冗余设计,着力消除薄弱环节,增强系统可靠性。
(4)保持高精度时空基准,推动与其他卫星导航系统时间坐标框架的互操作。北斗系统时间基准(北斗时),溯源于协调世界时,采用国际单位制(SI)秒为基本单位连续累计,不闰秒,起始历元为2006年1月1日协调世界时(UTC)00时00分00秒。北斗时通过中国科学院国家授时中心保持的UTC,即UTC(NTSC)与国际UTC建立联系,与UTC的偏差保持在50纳秒以内(模1秒),北斗时与UTC之间的跳秒信息在导航电文中发播。北斗系统采用北斗坐标系(BDCS),坐标系定义符合国际地球自转服务组织(IERS)规范,采用2000中国大地坐标系(CGCS2000)的参考椭球参数,对准于最新的国际地球参考框架(ITRF),每年更新一次。
(5)建设全球连续监测评估系统。统筹国内外资源,建成监测评估站网和各类中心,实时监测评估包括北斗系统在内的各大卫星导航系统星座状态、信号精度、信号质量和系统服务性能等,向用户提供原始数据、基础产品和监测评估信息服务,为用户应用提供参考。
2023年11月,《国际民用航空公约》附件10最新修订版正式生效,其中包含了北斗卫星导航系统标准和建议措施,这标志着北斗系统正式加入国际民航组织(ICAO)标准,成为全球民航通用的卫星导航系统。
服务性能
截至2018年12月,北斗系统可提供全球服务,在轨工作卫星共33颗,包含15颗北斗二号卫星和18颗北斗三号卫星,具体为5颗地球静止轨道卫星、7颗倾斜地球同步轨道卫星和21颗中圆地球轨道卫星。
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