群星闪烁参北斗 拓马长枪定乾坤——专访“北斗”导航卫星系统总设计师谢军

2012年年底,"北斗"区域卫星导航系统(以下简称"北斗"区域系统)建成并正式投入运行,这对我国和周边地区将会有怎样的重要影响?我国的"北斗"导航卫星星座与美国的"全球定位系统"(GPS)星座相比存在哪些特点和优势?"北斗"导航卫星星载原子钟实现国产化有什么重要意义?未来"北斗"导航卫星在长寿命和高可靠性方面需要做哪些工作?带着这些问题,本刊记者对"北斗"导航卫星系统总设计师谢军(以下简称谢总)进行了专访。     

惠泽天下的“北斗”之光

2013年4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。当天下午,总参谋部为抗震救灾部队紧急配发260部"北斗"卫星导航定位装备,为抗震救灾提供应急导航定位保障。截至20日17时,根据总参卫星导航定位总站的监测显示,已经有103部各型"北斗"装备进入灾区。"北斗"系统累计为抗震救灾提供定位、通信服务3000多次,为救援工作提供了有力保障。     

俄罗斯导航卫星发射失败新一轮完整卫星星座部署时间推迟

在当今社会,60%的信息都与时间和定位有关,拥有自主的时间和定位系统,不仅事关一个国家的独立自主,也关系到其影响力和统治力。所以,越来越多的国家正在研制或应用导航卫星。目前,除了美国的"全球定位系统"(GPS)导航卫星以外,俄罗斯的"全球导航卫星系统"(GLONASS)最有实力。GLONASS由俄罗斯单独研发部署,这一系统至少需要18颗卫星才能为俄罗斯全境提供卫星定位及导航服务,如要提供全球服务,则需要24颗卫星在轨工作。然而,就在俄罗斯即将完成新一轮24颗GLONASS导航卫星部署之际,却因火箭故障使原计划严重受挫。     

“北斗”应用的机遇和挑战——专访中国卫星导航定位协会咨询中心主任曹冲

2012年年底,"北斗"区域卫星导航系统建成并正式投入运行,为亚太地区用户提供定位、导航和授时服务,这将有力促进中国卫星导航产业的快速发展。2013年5月第四届中国卫星导航学术年会将在武汉召开,为了配合这届年会的召开,特别策划出版了本期卫星导航专刊,介绍、分析和论述国内外卫星导航发展现状和未来趋势,以飨读者,希望能对"北斗"发展有所帮助。     

全球导航卫星系统发展的反思与启示

定位导航授时(PNT)系统是一个国家重要的基础设施,我国正在建设的北斗卫星导航系统是我国PNT体系结构的核心,能为海陆空天的军民商和科研用户提供精确的位置、速度和授时服务,带来巨大的军事、经济和社会效益。北斗导航系统正按"先区域、后全球"的总体发展思路分步实施,目标是在2020年前建成技术先进、开放兼容、独立运行、稳定可靠,并拥有自主知识产权的全球导航卫星系统,成为能与美、俄、欧导航系统相互兼容和互操作的全球导航卫星系统(GNSS)四大供应商之一。从建设、运营到用户认可,路漫漫其修远兮,北斗系统将如何四方求索?     

中国的“北斗” 世界的“北斗”

如果将卫星导航系统作为一个国家或地区的名片,那么,"北斗"(COMPASS)代表中国,"全球定位系统"(GPS)代表美国,"伽利略"(Galileo)代表欧洲,"全球导航卫星系统"(GLONASS)代表俄罗斯,"准天顶卫星系统"(QZSS)代表日本,"印度区域导航卫星系统"(IRNSS)代表印度。而2011年5月18~20日在上海世博中国馆举办的第二届中国卫星导航学术年会,包纳了除IRNSS外的所有名片,成为名副其实的国际卫星导航盛会。     

"北斗"系列导航卫星别具一格

2000年10月31日和12月21日、2003年5月25日,中国在西昌卫星发射中心用长征-3A运载火箭,先后成功将3颗北斗-1导航定位卫星送入太空.这标志着中国已自主建立了完善的卫星导航系统,对国民经济建设起到了积极作用.图1为"北斗"导航卫星星座.     

中国卫星导航产业该如何突围

今年4月15日零点16分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。据中国卫星导航工程中心有关负责人介绍,2009年前后我国将再发射12颗北斗导航定位卫星,2010年北斗导航定位系统即可为我国及周边地区提供基本服务,在此基础上逐步发展到为全球服务,这标志着我国已成为继美国、俄罗斯和欧洲之后自主研制建立卫星导航系统的国家。有专家评论说,建立中国自己的全球导航定位系统,不管军用还是民用,不管发展国家的经济还是维护国家安全,都具有极为重要的意义。     

第二届中国卫星导航学术年会(CSNC2011)会议议题说明

<正>1.卫星导航政策、法规和标准、安全与工程管理围绕卫星导航系统产业化发展的相关政策法规的壁垒、不足,结合北斗系统建设与应用推广的实际需求、卫星导航定位应用中的国家安全威胁及利益维护、工程化实践经验、管理心得、工程建设管理的相关经验、产业化应用的标准体系建立等方面.开展交流研讨,推动我国     

中国卫星导航定位系统的进展

□□2003年5月25日,我国使用长征—3A火箭成功发射了第3颗“北斗”导航定位卫星。这标志着我国已自主建立了完善的卫星导航定位系统。此次发射的第3颗“北斗”卫星是“北斗”卫星导航定位系统的备份星。它与前2颗“北斗”卫星组成了完整的卫星导航定位系统,可确保全天时、全天候提供区域导航信息。 1 中国民用卫星导航的应用 中国民用卫星导航市场非常广阔,潜在经济效益巨大,是今后可持续发展的重要因素。在中国自主卫星导航系统正式运行以前,中国民用卫星导航主要集中于对“全球定位系统”(GPS)的应用。 1.1 用于交通运输 卫星导航首…     

关于北斗卫星导航系统的被动式定位算法比较研究

我国北斗卫星导航系统空间卫星共有2或3颗,无法单独满足被动导航定位的要求．针对这种卫星稀少的情况提出了3种被动式定位算法: 2星定位算法、 3星3参数定位算法和3星4参数定位算法, 这些算法分别采用气压测高方法增加观测数据和采用数学模型描述接收机钟差的方法减少定位方程求解的未知数;探讨了北斗卫星导航系统备份星的可用性和对导航定位精度的贡献;还提出了准差分修正技术,提高了定位精度．实验证明, 3种算法都取得了100m以内的定位结果,可以满足一般用户定位需求．     

印度积极推动导航卫星系统建设

"印度区域导航卫星系统"(Indian Regional Navigation Satellite System——IRNSS)是印度近年重点推动的、具有自主知识产权和独立运行能力的区域性军民两用卫星导航系统研发项目。该项目可为印度提供不依靠美国"全球定位系统"(GPS)等系统的、独立的区域导航定位能力,并且系统的设计也充分考虑到未来与GPS、"伽利略"(Galileo)等系统的兼容和互操作。IRNSS系统建成后,可帮助印度军方对印度次大陆的边境地区、地形复杂区域以及印度洋地区进行有效监控。     

基于三频数据的北斗卫星导航系统DCB参数精度评估方法

差分码偏差（Differential Code Biases,DCB）参数作为导航电文中重要的一项,是影响用户PNT服务的主要误差源之一。北斗卫星导航系统（后文简称“北斗系统”）发射三个频点的导航信号,在导航电文中需要发播卫星的2个TGD（Timing Group Delay）参数。文章首先介绍了北斗系统卫星DCB参数最小二乘解算与形式误差评估;其次根据北斗系统三频特点,提出了不同频点组合计算垂直方向电离层电子总含量（VTEC）互差的DCB精度定量评估方法,并与IGS(International GNSS Service)提供的GPS卫星DCB精度进行比较;最后,详细分析了DCB参数精度对用户等效距离误差（UERE）计算和定位计算的影响,分别采用卫星出场标定DCB参数和经过解算DCB参数进行评估。实测数据分析结果表明,北斗系统卫星DCB参数解算形式误差与IGS解算GPS卫星DCB参数形式误差相当,但受卫星类型和解算测站的几何分布限制,北斗系统卫星DCB参数解算不确定度相比IGS略差,估计精度优于0.5ns,不同频率组合计算VTEC互差绝对值均值优于0.6TECU。相比采用卫星出场标定值,采用系统解算DCB参数后,双频用户三维位置误差改善13.80%～47.42%。     

北斗卫星导航系统发展之路

世界卫星导航发展中的北斗 卫星导航系统能够提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务,是重要的空间信息基础设施。世界各主要航天国家都十分重视卫星导航系统的建设、应用和发展。     

北斗系统建设和应用产业化进入新的发展阶段

第二届中国卫星导航学术年会期间,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示,北斗系统建设和应用产业化进入新的发展阶段。冉承其介绍说,到2012年底前,我国还将有约8颗北斗导航卫星升空,届时将按计划完成北斗区域系统的组网建设。按照"三步走"的总体规划,"先区域、后全球,先有源、后无源"的总     

国外导航卫星系统的未来发展

目前全世界已经或正在发展全球导航卫星系统的国家和地区，只有美国、俄罗斯和欧盟。中国的北斗-1导航卫星系统是一种区域性二维有源无线电导航系统。其他国家都在利用GPS民用信息建立本国的各种卫星导航应用系统。日本和美国、欧洲一样     

“北斗”卫星导航系统发展报告

20世纪80年代初,中国开始积极探索适合国情的卫星导航系统。2000年,初步建成"北斗"卫星导航试验系统,标志着中国成为继美、俄之后世界上第3个拥有自主卫星导航系统的国家。目前,中国正在稳步推进"北斗"卫星导航系统的建设,截至2012年2月已成功发射了11颗"北斗"导航卫星。     

欧洲继续推动静轨道卫星导航系统的发展

欧空局 ( ESA)、欧洲委员会 ( EC)以及欧洲航行安全局 ( Eurocontrol)三方 ,在“全球导航定位卫星系统” ( GNSS)的开发协调上取得了具体的进展。GNSS计划分 2个阶段实施。第 1个阶段是建造 GNSS- 1 ,即第 1代卫星导航系统 ,它依赖于美国 GPS和俄罗斯GLONASS星座。第 2个阶段是建造 GNSS- 2 ,即第 2代卫星导航系统 ,它能够为民用用户提供更先进的导航及定位服务。“伽利略” ( Galileo)系统将作为 GNSS- 2的组成部分。在 GNSS- 1阶段 ,欧洲正在建立“欧洲静止轨道导航重叠系统”( EGNOS) ,其主要目的是提高 GPS和 GLO…     

一箭射双星第14、15颗北斗导航卫星精确入轨

9月19日凌晨,我国第14、15颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心由长征三号乙改1型运载火箭以"一箭双星"方式成功发射升空,并被准确送入近地点200千米、远地点2万多千米的中圆转移轨道。这是我国第2次采用"一箭双星"方式发射两颗地球中高轨道卫星。北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋表示,"一箭双星"对于加快北斗导航卫星组网进程、完成北斗卫星导航系统工程建设意义重大。此次发射任务的圆满成功,也标志着北斗区域卫星导航系统组网建设顺利进入收官阶段。2007年4月14日第一颗北斗导航试验卫星由长征三号甲运载火箭成功发射,此后,长征三号甲系列运载火箭成功完成了北斗卫星导航系统组网阶段的5颗地球同步静止轨道(GEO)卫星、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和2颗中圆轨道(MEO)卫星的发射。     

印度染指导航卫星

经过多次推迟,2013年7月1日,印度空间研究组织用极轨卫星运载火箭-C22(P S LV-C22)成功发射了其"印度区域导航卫星系统"(IRNSS)的首颗导航卫星——印度区域导航卫星系统-1A,成为继美国、苏联/俄罗斯、中国、欧洲、日本之后,世界第六个拥有自制导航卫星的国家。发展计划多年来,印度一直很重视应用卫星的研制和运营,以期更快提高国防军事