北斗定位定向系统的应用

小安
2016-08-06
来源:西安同步原创

目前,我国自行研发的北斗系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS相当。应用于北斗的独特优势,我公司自行研发生产了一款定位定向授时设备(SYN1621型),用于在野外条件下测量被测载体的位置航向信息及授时功能的设备。

本套定位定向授时系统采用GPS/北斗双天线,接收GPS北斗卫星信号,利用载波相位差分技术,从GPS北斗卫星上获取标准时间位置等信息,从而实现快速、高精度定位定向,将这些信息通过通过RS422差分信号进行输出,并采用恒温晶振进行内部守时,为各种船用设备(用户)提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间定位定向服务,是一款实现时间同步定位定向导航的实用电子设备。

首先普及一下北斗应用的五大优势:

1、它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。而GPS只能定位。

2、覆盖范围大,没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区,不仅可为中国、也可为周边国家服务。

3、特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用

4、融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源,因此也可利用GPS使之应用更加丰富。

5、自主系统,安全、可靠、稳定,保密性强,适合关键部门应用。

本套定位定向系统主要的功能:

1、高精度守时功能;

2、具有GPS和北斗授时与定位功能;

3、实时显示运动物体航向、经、纬度、速度、时间及定位等信息;

4、采用双频载波相位测量技术,测量成果准确可靠;

5、输出交直流流IRIG-B(AC) 码和IRIG-B(DC)码,RS422差分采样信号;

6、无最高基线长度的限制,基线长度自动解算,无需手动输入基线长;

7、显示屏输出,直接通过设备显示屏查看位置、航向、时间等关键信息,无需其他手段辅助。

目前,自主同步卫星分别为GLONASS(俄罗斯的全球定位系统)、GPS(美国)、 北斗(中国)和Galileo(欧洲)都运行在地球中轨道(MEO),高度分别为19100km、20200km、21500km、23222km。

GPS需要24颗卫星只是最基本的数目。这个数目可以保证全球每个地方任何时刻至少能看见4颗卫星,通过4个方程可以解出空间三维坐标和时间四个变量。这24颗卫星分布在6个轨道面,每个轨道面有4颗卫星。 GPS系统的接收机都是采用无源定位方式(就是接收机不需要发送信号)。事实上目前GPS正在运行的也不是24颗,而是有32颗卫星。

Galileo目前进展缓慢,只放上去4颗(功能不全)的卫星。GLONASS实际上有29颗。多出来的星除了做备份,还可以增加系统精度,比如GPS可以保证绝大部分地方通常能看到至少9颗卫星,能明显提高定位精度。

第一代北斗卫星导航定位系统

一代的北斗属于区域性的有源导航定位系统,特点是投资小、建成快,只需要两颗地球同步卫星即可进行导航定位。在有源导航定位系统中,用户终端对两颗卫星发射信号,通过记录时间差和两颗卫星在空间的距离,地面中心站通过距离交会法求得用户的平面位置(注意是只有平面位置,没有海拔高程),地面中心站再通过卫星将计算结果告诉用户。以上就是有源导航定位系统的工作原理,我们不难发现这里面有三个很严重的问题:1、地面中心站承担了很大部分的任务,资源占用高,结果就是用户数量收到限制,无法推广开来;2、用户终端必须发射信号,这在战时很容易就会暴露位置,也很容易使系统失效(只要向卫星发送错误的信号即可);3、计算速度慢,而且进度不高。
第二代北斗卫星导航定位系统

二代的北斗基本就和GPS一样了,由于是用伪距绝对定位模型进行定位,所以自然不需要地面中心站进行计算,用户数量没有限制,于是便能推广开来。但二代北斗并没有抛弃有源导航定位的方法而是作为一种特殊功能保留了下来(一般的接收机不会有这种功能就是了),所以就看到了4*6颗中轨卫星+12/13颗倾斜轨道地球同步卫星+3~5颗地球静止卫星这样的空间卫星星座组成。

北斗对GPS最大的优势我觉得是我们拥有北斗卫星的控制和所有权,而对GPS没有。

就精度和稳定度来说,北斗的精度的确比不上GPS,GPS的精度3米是可以普遍达到的。实际测试中,在鸟巢的话长时间静止精度是可以达到2.5米的。而北斗,差距是有的而且始终存在。官方之前宣布的精度是10米。

美国GPS系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,美国的GPS是全球定位系统,技术比我们先进;北斗系统是我们用很少投资建成的区域性卫星导航定位系统。但是,应当说北斗系统不仅解决了我国有无自主导航系统的问题,同时与其他导航定位系统比较,它有独特的优势和广阔的应用前景,有巨大的经济和社会价值。

专家预测,到2008年北斗系统的用户将达到30万,直接产值达35亿元,占中国导航定位产业的20%左右,由它带动的相关产业将达数百亿元。  

下面主要列一下北斗定位定向系统的技术指标

输入信号

接收机精度

定位精度(RMS)

单点:1.2m

航向精度(RMS)

0.05(L=4m)

俯仰精度(RMS)

0.15(L=4m)

信号重捕获时间

1s

时间精度(RMS)

20ns

速度精度

0.03m/s

更新率

10Hz定位定向

输出信号

IRIG-B(DC)

路数

3路

输出电平

RS422/485

同步误差

≤200ns

物理接口

航插

IRIG-B(AC)

路数

3路

输出阻抗

600Ω平衡输出

同步误差

≤10us

物理接口

航插

脉冲信号

RS422电平

1Hz、50Hz、100Hz、200Hz、1000Hz

RS232电平

0.5Hz、100Hz

串行数据

路数

1路

电平

RS422

波特率

230.4Kbps

帧频

200Hz

内容

定位定向授时信息

物理接口

航插

环境特性

工作温度

-20℃~+55℃

相对湿度

≤98%(25℃)

存储温度

-40℃~+70℃

供电电源

交流 220V±10%, 50Hz±5%,功率小于30W

机箱尺寸

2U,19″标准机箱(上机架)482mm(宽)x300(深)x88mm(高)

选件

铷原子振荡器,避雷器,定做天线电缆(50米、80米、100米等),1PPS输出RS232C,RS422/485等,串口输出TTL,RS422/485等,扩展输出路数,1u标准机箱,定制宽温度范围的产品,根据客户要求定做类似产品。

鉴于北斗的国民应用,我们搜索整理了一下,为大家整理了几款北斗相关软件:


北斗卫星导航系统在可以帮助用户定位手机或者人的一款GPS软件。

当前被定位人的移动速度,单位:米/秒

当前被定位人的移动方位

可以获得被定位人的定位精准度,单位:米

可以获得定位时间,可实时监控定位状态

选择GPS定位(北斗定位),最高可精确到5米

被定位人的经度和维度

提示:目前只支持中国的手机定位

适用于WinXP,Win7,WinAll

北斗卫星导航系统软件是一款专业的卫星定位辅助工具,可以大大地便利了找人或者手机号定位等操作,拥有北斗定位、GPS定位和网络定位等功能,定位后便可以按照图形的形式展现出来,有需要找人的朋友可以试试这款导航定位软件。

主要特色:

1. 本软件完全免费使用。

2.完全傻瓜式,操作简单。

3.首创北斗导航系统 GPS 基站进行优先级定位,即使对方没有开启GPS,你也可以获取精确位置。

4.完全私密授权,是你生活中好帮手。

5.本程序允许您仅通过号码定位某人!

提示:请合法使用本软件,不可用于非法用途。

需要配合安卓模拟器才能使用

适用于WinXP,Vista,Win7, Win8,WinAll

北斗卫星导航系统GPS定位pc电脑版

使用方法

1.北斗卫星导航系统软件安装需要用一个一款安卓模拟器(BlueStacks) Beta-1,下载安卓模拟器之后可以参考详细的安装教程,简单3步安装,不需要对电脑进行任何设置即可完成。

2.此时apk文件与安卓模拟器已经关联,直接双击会自动安装,或者直接右键点击游戏apk图标,选择打开方式->BlueStacks APK handler 即可安装。

3.安装完成之后模拟器界面就会出现图标。

提示:请合法使用本软件,不可用于非法用途。 软件可以实现:

适用于WinXP,Win7,WinAll

详细介绍

北斗运营服务采用授权分理方式,即由运营主管部门授权分理单位,依法从事北斗运营服务业务。根据《北斗系统运营管理暂行办法》,取得“北斗系统运营服务许可证”需具备下列条件:第一,属正式注册的境内合法企业,以卫星导航定位服务为主要业务;第二,具有良好的专业资质、商业信誉和完善的质量管理体系;第三,具备必需的北斗服务设施、技术力量和资金条件;第四,拥有成规模的用户群体和明确的服务需求。同时,《北斗系统运营管理暂行办法》规定,《北斗系统运营服务许可证》由申办单位自愿申请,并提交有关资质证明及运营需求分析、资源使用规划等书面材料,由运营服务主管部门组织考评、审定。

提示:请合法使用本软件,不可用于非法用途。

注:以上推荐的软件,请用户合法使用,违者自负!

以上软件均可以实现: 1.当前被定位人的移动速度,单位:米/秒 2.当前被定位人的移动方位 3.可以获得被定位人的定位精准度,单位:米 4.可以获得定位时间,可实时监控定位状态 5.选择GPS定位(北斗定位),最高可精确到5米 6.如果你选择GPS定位(北斗定位),请选择到空旷地方。因为GPS(北斗定位)不能穿透障碍物。 7.被定位人的经度和维度 提示:目前只支持中国的手机定位。在使用之前,你必须开启GPS定位和网络定位功能。

回归到我们的北斗定位定向系统,主要特点为:系统响应时间短,工作性能稳定可靠,定位定向授时等精度高,支持多种采样脉冲信号输出,整体功耗小,采用无风扇设计,运行可靠稳定,适用于各种车载、船载、方舱等需要准确位置和方位角输出及精确授时的场合。

关于北斗定位定向系统更多的问题,请和我公司销售联系!

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