北斗定位是什么?

如题所述

中国北斗卫星导航系统(英文名称:BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)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。

北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 

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,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 

2020年7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。 

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。

随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。 

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。中国始终秉持和践行“中国的北斗,世界的北斗”的发展理念,服务“一带一路”建设发展,积极推进北斗系统国际合作。与其他卫星导航系统携手,与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。

原理

1、空间定位原理

在空间中若已经确定A、B、C三点的空间位置,且第四点D到上述三点的距离皆已知的情况下,即可以确定D的空间位置,原理如下:

因为A点位置和AD间距离已知,可以推算出D点一定位于以A为圆心、AD为半径的圆球表面,按照此方法又可以得到以B、C为圆心的另两个圆球,即D点一定在这三个圆球的交汇点上,即三球交汇定位。北斗的试验系统和正式系统的定位都依靠此原理。

2、有源与无源定位

当卫星导航系统使用有源时间测距来定位时,用户终端通过导航卫星向地面控制中心发出一个申请定位的信号,之后地面控制中心发出测距信号,根据信号传输的时间得到用户与两颗卫星的距离。

除了这些信息外,地面控制中心还有一个数据库,为地球表面各点至地球球心的距离,当认定用户也在此不均匀球面的表面时,三球交汇定位的条件已经全部满足,控制中心可以计算出用户的位置,并将信息发送到用户的终端。

3、精度

参照三球交汇定位的原理,根据3颗卫星到用户终端的距离信息,根据三维的距离公式,就依靠列出3个方程得到用户终端的位置信息,即理论上使用3颗卫星就可达成无源定位,但由于卫星时钟和用户终端使用的时钟间一般会有误差;

而电磁波以光速传播,微小的时间误差将会使得距离信息出现巨大失真,实际上应当认为时钟差距不是0而是一个未知数t,如此方程中就有4个未知数,即客户端的三位坐标(X,Y,Z),以及时钟差距t,故需要4颗卫星来列出4个关于距离的方程式;

最后才能求得答案,即用户端所在的三维位置,根据此三维位置可以进一步换算为经纬度和海拔高度。

以上内容参考百度百科-北斗卫星导航系统

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第1个回答  2021-05-03

北斗定位是中国自行研制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、高可靠定位、导航、授时服务。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。具备短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。



特点

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。

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第2个回答  2023-08-04

北斗定位很好理解,就是通过测量出已知位置的卫星导北斗模块之间的距离,再综合多可卫星的数据计算出北斗模块所在位置的经纬度信息。北斗模块和GPS模块一样,北斗模块被称为用户部分,它像“收音机”捕获并跟踪卫星的信号,根据NMEA-0183协议的标准规范,将经纬度、高度、速度、时间等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

相比单GPS模块,GPS+北斗双模模块集成度高、功耗低、兼容接收GPS/BDS/GLONASS/GALILEO卫星导航信号,可以实现物流运输、智慧农业、环境监控、应急救援及智能穿戴、便携式手持设备等应用的实时定位、授时、测速等功能,可以满足通信授时、气象监测、应急减灾、城市管理等领域正在加速推进北斗规模化应用的北斗模块需求。

单频和双频北斗模块,单模北斗模块,GPS+北斗定位模块,GPS+GLONASS+GALILEO+北斗多模定位模块,RTK定位模块、惯导模块及北斗三号定位模块可以为车载和便携式手持等定位终端产品的制造提供高灵敏度、高精度、低成本的定位、导航等解决方案,能满足专业定位的严格要求与个人消费需要。

自研的卫星导航与惯性导航自适应组合车载导航模块,解决了GPS卫星导航在树木遮挡、高楼林立、高架下以及隧道和地下停车场无法提供准确定位信息的应用痛点;针对数字经济时代自动驾驶、无人机电力巡检、无人机农业植保等行业应用的厘米级高精度定位需求,借助北斗地基增强系统,通过RTK差分技术,地基增强站辅助修正卫星信号误差,提高定位精度的RTK定位模块,可实现广域实时米级、分米级、厘米级的定位精度,能够满足测量测绘的地图测绘、工程放样,无人机的精准飞行,自动化农机的规模化精准作业等解决方案中的厘米级高精度定位需求。

北斗模块在智慧交通中的应用

在智慧交通领域内中,北斗定位模块可以实时为车子内部的T-Box,ADAS,DSM,车辆娱乐系统、行车记录仪、跟踪器以及车辆导航系统提供精准位置信息;北斗授时模块则可以为交通信号灯、路灯、高速诱导灯等涉及到时间服务的应用提供精准卫星授时,满足汽车导航、防盗、紧急求助与救援、集群调度、车队管理及路况调控等应用需求。

北斗模块在安防监控领域中的应用

在安防监控领域内,北斗定位模块可以为高清摄像机、跟踪器及执法仪提供精准位置信息,并将位置信息接入到管理系统,提高定位精准度和防控的及时性。

北斗模块在电力通信领域的应用

在电力通信领域中,卫星授时的应用极为重要,因此高精度的北斗授时模块能够为电力基站、通信基站等提供精准的卫星授时,以实现同步和高效率运行。

北斗模块在司法领域的应用

在司法领域中,北斗定位模块更多的应用于定位手表和执法仪中,便于实时记录执法人员位置信息,助力司法领域执法的准确性和科学性。

我国正积极发展多种导航定位授时技术,2035年前将建成以下一代北斗系统为核心,更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合时空体系,提供基准统一、无缝覆盖、安全可信、便捷高效的定位导航授时服务,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。作为北斗产业链中,深耕北斗模块市场应用的一员,SKYLAB也时刻关注推陈出新的北斗应用。

除上述应用领域外,SKYLAB支持单北斗定位,GPS+北斗定位和L1+L5双频定位模块、RTK定位模块、惯导模块及北斗三号定位模块在物流运输、智慧农业、环境监控、应急救援及智能穿戴、便携式手持设备中的应用也极为广泛。以上模块均已批量供货,且有配套测试Demo板,欢迎咨询及索样测试。