卫星无线电导航业务

2024-11-14

卫星无线电导航业务（精选7篇）

卫星无线电导航业务篇1

1 背景

网络作为信息的载体必须满足信息发展的要求,以实现任何人在任何时间、任何地点通过任何设备都可以经济、快速、有效、安全地获取任何质量的信息。广播电视网、宽带电信网和互联网的融合发展,实现了可以通过不同的网络平台向用户提供广播电视服务和信息服务,方便灵活。广播电视网为适应三网融合发展的新形势,在继续提供高质量广播电视节目的基础上,还要能够提供各式各样的信息服务,扩大广播电视网的服务能力和服务水平。

《国务院关于印发“宽带中国”战略及实施方案的通知》(国发[2013]31号)明确指出,“积极利用各类社会资本,统筹有线、无线技术加快宽带接入网建设。以多种方式推进光纤向用户端延伸,加快下一代广播电视网宽带接入网络的建设”。随着人们生活水平的提高,单一的有线电视网已远远不能满足广大群众的需求,必须积极推动广播电视有线、无线双向和卫星协同覆盖,尤其是在我国广大的农村地区,通过U频段无线广播电视双向交互网、CMMB与地面数字电视无线广播网协同覆盖,可实现农村地区数字电视双向化,推动农村信息化建设,充分满足人们不同层次的文化生活需求。

2 业务场景分析

基于无线广播电视双向交互网、Wi-Fi、地面数字电视无线广播网、CMMB、卫星技术和有线网络为个人、家庭企业、行业用户提供有线无线卫星广播电视融合业务服务,为用户提供良好的移动数据和地面数字电视使用体验,如图1所示。

2.1 个人用务

通过融合网个人终端,可以接收地面数字电视、CMMB和无线广播电视双向交互网络信号,为个人智能移动终端和PC提供随时随地进行互联网冲浪、信息查询、VoIP、数字电视收看以及互动电视点播等服务。

业务场景一:个人用户通过MiFi使手机或Pad等智能终端接入U频段无线网络,可以不受时间和地点限制联入互联网和收看数字电视直播节目。比如到了吃饭时间,用手机或平板电脑上网查看周边有哪些餐馆,了解它们特色菜、价位以及宾客对餐馆的评价;还可和朋友通过个人终端建立局域网,共享上网,玩联网游戏。通过融合网个人终端还可以接收实时路况信息、区域信息广播、多媒体杂志等服务。遇到精彩的直播节目身边没有电视,可以通过融合网用手机和移动终端不受地点和时间限制的观看数字电视。

业务场景二:个人用户使用Dongle通过USB接口让个人PC联入互联网,进行收发电子邮件、即时通信、网络购物、信息查询等互联网业务。

2.2 家庭用户业务

通过融合网家庭终端可以接收无线广播电视双向交互网、卫星、地面数字电视无线广播网、CMMB和Wi-Fi信号为家庭提供无线上网、数字电视、互动点播和物联网服务。

业务场景三:对于有线数字电视已经覆盖但有线宽带没有覆盖的家庭,通过有线数字电视提供数字电视直播,通过无线广播电视双向交互网为家庭提供互动数字电视回传通道和上网等数据业务。

业务场景四:对于有线数字电视和有线宽带都覆盖的家庭,通过有线数字电视广播网提供数字电视直播和互动数字电视服务,通过有线宽带提供互动数字电视回传及上网等数据业务。并可以结合蓝牙和Zigbee支持各种家庭物联网业务。

业务场景五:对于有线数字电视和有线宽带都没有覆盖的家庭,通过卫星、CMMB和地面数字电视无线广播网提供数字电视直播服务,通过无线广播电视双向交互网络为家庭提供OTT和上网等数据业务。

2.3 车载用户业务

通过融合车载终端为车辆提供地面数字电视直播和数据业务。

业务场景六:通过地面数字电视无线广播网和CMMB为车载电视提供地面数字电视直播服务,通过无线广播电视双向交互网络为车辆轨迹跟踪、车载导航、视频监控、车联网、信息接收等提供数据通道。

业务场景七:通过地面数字电视无线广播网、CMMB为车辆内的乘客提供手机电视直播服务。通过无线广播电视双向交互网络为车内乘客提供手机上网、车载音乐、即时通讯、信息查阅、玩互联网游戏等服务。

2.4 楼宇业务

通过楼宇定制终端为楼宇用户提供楼宇电视、触摸屏信息下发、监控视频回传、区域热点覆盖等服务。

业务场景八:通过地面数字电视无线广播网、CMMB为楼宇电视和触摸屏提供视频内容下发。通过Wi-Fi在楼宇中建立区域热点,提供上网及其他数据业务。

业务场景九:通过Wi-Fi为楼宇中的监控提供监控视频传输通道,结合Zigbee提供楼宇内各物联网业务。

业务场景十:通过无线广播电视双向交互网络(eMBMS)建立热点,使楼宇内的用户可以上网并接收区域信息广播、区域电视、多媒体杂志等服务。

2.5 户外公共业务

通过户外终端在户外公共区域建立热点覆盖,为用户提供互联网数据业务和数字电视业务。

业务场景十一:通过地面数字电视无线广播网和CMMB提供电视直播服务。通过无线广播电视双向交互网建立热点,为有移动需求的用户提供移动上网等数据业务。例如在游船上部署热点,提供上网和数字电视服务,提高旅游服务和品质。公安、保安、城管等携带移动无线视频摄像头巡逻,发现违法、违规行为和嫌疑人,可以实时记录现场取证并为指挥中心提供现场情况汇报。

2.6 应急广播业务

业务场景十二:当发生重大自然灾害、突发事件、公共卫生与社会安全等突发公共危机时,通过融合网系统向手机、机顶盒、楼宇/户外屏及其它应急广播系统第一时间发送灾害消息或灾害可能造成的危害,以减小社会和个人的损失。

3 业务类型分析

相对于现有广播电视网络,有线无线卫星一体化融合网络在业务方面将发生深刻变化,由原来的传统广播服务方式向全向融合业务方式发展,通过业务的多通道分发调度,提供实时广播电视业务与增值业务(包括互联网接入),形成智能融合的全媒体服务网络,如图2所示。

根据业务应用场景,归纳业务类型如下。

3.1 基础广播电视业务

广播电视具有独特的信息内容资源优势以及普及率高的用户优势,是国家现代服务业及国家信息化建设的重要组成部分。作为最普及、最便捷、最直接、最生动的信息工具和信息载体,广播电视对社会和人民群众的生活影响巨大,在国民经济和社会发展中具有十分重要的地位和作用。基础广播电视业务仍然是未来广电融合网络的基础业务,包括高质量音视频广播、电子节目指南(EPG)、信息广播等,并逐步完成广播电视的高清化、超高清化。

3.2 交互广播电视业务

广播电视融合网络的交互电视业务可以满足大众在观赏电视节目的同时所产生的系列触动需求、关联需求及延伸需求,从而拓展新的用户价值和商业价值增益点,以推动传统媒体的升级换代。

交互电视业务是基于双向交互、可管可控的广播电视融合网络开发的增值服务,包括电视信息服务类、电视应用服务类和电视交易服务类,用户通过融合终端就可以查阅各种信息、玩电视游戏、进行电视投票、使用电视银行等。在丰富了数字电视服务和百姓文化生活的基础上,为用户提供了极大的便利。这使融合网终端既是电视终端,又是信息终端、应用终端、支付终端,真正实现了从“看电视”到“用电视”的转变。

3.3 移动互联网接入业务

移动互联网接入业务根据应用场景的不同分为宽带移动互联网接入、宽带多媒体通信两大类。随着移动互联网技术的迅猛发展,百姓生活真正进入了信息时代。无线广播电视双向交互网能够为个人、家庭、政府、企业、行业等客户提供内容可控、传输可信、终端可管的宽带无线接入业务,可进行电子邮件、网页浏览、OTT TV、多媒体通信等业务。

3.4 物联网业务

通过对城市公共安全日常监管的现状分析,实现公共安全管理功能;通过物联网智能传感器对环境温度、湿度等信息的采集和处理,反馈控制楼宇的自动中央调温系统,实现楼宇的自动温度和湿度控制,达到节能减排的目标;通过物联网技术构建的智能车辆识别管理系统由智能标签、监控识别节点、移动监测设备、后台管理系统组成,实现各种场合的车辆智能识别和管理。有线无线卫星融合网络就是一个高端的物联网,它将上千万个数字电视机顶盒、家庭网关、多媒体终端、移动终端通过广播电视网络连接起来,为广大用户提供交互视频、视频共享、实时多媒体通信、数字家庭、智能家居等各种应用,最终实现高端物联网应用。

3.5 跨行业应用

随着互联网技术的发展,人们的生活进入到真正的信息化时代,互联网提供了前所未有的海量信息内容和多样化互联网应用。虽然互联网以其开放性海纳百川,容纳了创新速度最快,内容及形式最丰富的各类服务模式,但是由于存在信息内容良莠不齐、缺少有效的监管机制、应用繁复、需要一定的专业知识等缺点,从而限制了信息的有效传播。

鉴于上述这种情况,广播电视有线无线卫星融合网作为具备双向高带宽、安全可靠、可管可控可信、开放的架构和平台体系等特性的泛在网,可以实现跨行业的可管可控的应用服务。跨行业应用可充分利用一体化融合网络的网络特性,为广电之外的行业提供开放的高可信网络,既利于国计民生,又能够通过和重大行业需求的结合,产生直接的经济效益和社会效益,提高了社会的服务能力,包括专网业务应用、城市交通、民航、铁路等行业应用等。

3.6 应急广播

应急广播是通过广播电视有线无线卫星融合网络的业务平台向公众通告政府公告或紧急事件的方式。紧急广播提供一种迅速快捷的通告方式,平日可作为政务信息、政府公告的传达平台,保证政令通达;当发生自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全等突发事件,造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害,危及公共安全时,可及时有效控制、减轻和消除突发事件引起的社会危害,保护人民群众生命财产安全。

4 业务支撑特性

作为一种融合了广播电视网、互联网和移动通信网的综合型网络,该融合试验网使有线运营商具备了全业务运营的网络基础,可实现不同网络业务的集成分发。为了适应未来全业务运营需求,该融合试验网应支持多种组网模式,实现城乡基本覆盖和局部区域增强覆盖,降低网络部署成本,实现全程全网可管、可控、可信,支持对网络传输、用户接入、网络内容的安全保证。具体如下:

鲁棒、灵活、易扩展的网络架构:为了便于与现有或者未来的有线无线接入方式融合,为用户选择最优的接入方式并提供随时随地、统一的宽带多媒体业务,融合网应提供一个鲁棒、灵活、易扩展的网络架构,具有自组织、自愈合的能力。应通过合理的技术创新和标准设计,保证融合网络具备面向未来平滑演进的能力,可以依据技术发展状况和产业成熟条件,不断地将更先进的技术纳入融合网络中来,满足用户不断增长的业务需求。

多样化的业务承载能力:可开展基础广播电视、交互电视,又包括移动互联网业务和物联网业务等。对于这些业务应用,系统都应具有良好的业务支持能力,满足不同业务的承载需要和接口能力。此外,网络还需要支持各种扩展业务的承载。

高质量的业务支撑能力:应具有高质量的业务支撑能力,提供对于服务范围、服务质量、服务内容的多目标约束和保障,提供业务导向的普适性QoS保障,可保障关键业务的QoS。

高效的资源调度能力:应具有良好的资源调度能力,可根据各种业务模型实现资源按需分配和上、下行资源的动态调整。网络应具有良好的节能降耗能力,节约运营费用。

具备良好的兼容性:应具备向后兼容和向前兼容的扩展能力。所谓“向后兼容”,是指融合网可以兼容现有无线广播标准和系统,从而可以最大限度的利用已有系统的产业和用户基础;所谓“向前兼容”,是指系统应采取技术手段,保留未来平滑升级和演变的可能性,尽可能延续系统的生命力。

安全可靠的管控机制:网络架构要符合广播电视业务内容监管的需要,充分利用网络的双向交互能力,强化全程全网的内容安全、网络安全和业务安全管控机制,保障信息安全。

统一的用户管理机制:要提供统一的用户管理,有利于保证接入认证、移动性管理,提出适应于移动接收的快速认证机制。

灵活的终端接入能力:终端作为用户接入融合网络的最终载体和业务呈现工具,必须能够完全展示融合网业务,支持融合网丰富业务形态的开展,要求可支持户外大屏、电视、电脑、平板电脑、手机等多种尺寸;支持便携、移动、固定等多种接收方式;支持通用及行业定制类型。并支持融合网络的无缝适配,具有良好的网络接入特性,可支持融合网络信号的接入。

5 总结

本文对目前聚焦的广播电视有线无线卫星融合网络开展了业务需求研究,从业务场景、业务类型和支撑特性三个方面进行了深入分析。融合网络具有鲁棒、灵活、易扩展的网络架构,多样化的业务承载能力,高质量的业务支撑能力,高效的资源调度能力,良好的兼容性,安全可靠的管控机制,统一的用户管理机制,灵活的终端接入能力等业务支撑特性。作为未来广播电视网络的发展方向,融合网涵盖了广播电视现有主要传输网络,并在无线领域进行了延伸,承载现有广电业务的同时,充分挖掘新业务,满足不同业务的承载需要和接口能力。面向个人用户、家庭用户、车载用户、楼宇、户外公共业务以及应急广播等应用场景,开展基础广播业务、双向电视业务、移动互联网、物联网、跨行业应用和应急广播等多种业务类型,满足不同用户的业务需求。毫无疑问,针对广播电视有线无线卫星融合网络业务的开展将是今后一段时间内广电行业讨论的热点。

参考文献

[1]周睛.面向全业务运营的网络演进.北京:人民邮电出版社,2009:126-128.

[2]高佳.从全球网络互动电视发展看中国“三网融合”下网络互动电视前景[J].西北大学学报,2011,12(51):24-25

[3]李红山.面向三网融合的广电新业态[J].广播与电视技术,2010,37(9):88.

[4]周裕.三网融合下的广电业务拓展分析[J]。西部广播电视,2014(6).

[5]张旭东.三网融合下的广电全业务网建设模型及应用研究.2013.

卫星无线电导航业务篇2

在卫星导航定位系统出现之后, 在各个领域之中都得到了广泛的使用, 成为社会发展的重要工具, 在民航业的发展也有着十分重要的作用, 可以说, 卫星导航系统的应用让航空业得到了革命性发展。在2005年之后, 为了满需航空业的发展, 美国、欧盟以及国际民航组织退出了新一代航空运输系统实施工作, 取得了良好的成效。

卫星导航系统可以为航空业提供实时、全球、精准的定位服务, 让航空业摆脱了对传统导航的依赖, 有效解决了地理条件恶劣、荒漠位置的导航问题, 让航空器具备全球性、连续性、全时性定位能力。卫星导航系统的广泛应用可以提升导航工作的精确性, 在这一背景之下, 又衍生出了ADS监视技术, 该种基础可以实现飞机与飞机之间、飞机与地面之间的协同监视, 不仅有效提升航空业管制能力, 还可以最大限度的保障飞行安全。

总之, 卫星导航系统已经成为了航空系统的核心。

二、二代卫星导航系统对于我国民航的发展作用

我国是世界第二大航空运输市场, 在人民收入水平的增加之下, 人们对于民航业的发展提出了更高的要求, 基于这一背景, 必须要建立起新型空管系统。为了实现这一目的, 需要大范围推广二代卫星导航系统, 就现阶段来看, 可以使用的有美国GPS系统、欧洲伽利略系统与俄罗斯GLONASS系统, 这些系统的应用还有一些风险, 而应用我国自主建设的第二代卫星导航系统就可以有效解决以上的安全顾虑。

中国第二代卫星导航系统是我国自主研发的新型定位系统, 这一系统可以实现定时、高精度、高动态定位, 有着良好的应用前景。但是, 在市场认可度、导航性能、配套产品上, 与美国、俄罗斯、欧盟还存在一些差异, 同时, 这一技术的发展也必然会受到竞争对手的影响。为了保障我国二代卫星导航系统可以得到顺利的使用, 必须要站在国家战略性角度进行思考, 考虑到国际环境的变化, 找准发展方向、明确发展政策, 让二代卫星导航系统可以充分的发挥出作用。

三、我国二代卫星导航系统与民航卫星导航的应用建议

3.1设置好目标

为了让二代卫星导航系统可以得到顺利的应用, 必须要致力于提升导航系统的安全性、导航精度以及可靠性, 并采取科学合理的措施解决卫星导航系统存在的法律责任与安全性问题, 从国际角度上提升我国二代卫星导航系统的地位。

3.2需要考虑的问题

3.2.1空间信号接口

为了有效推广二代卫星导航系统的使用, 需要对其空间信号接口进行科学的定义, 让接口标准化, 具体的接口内容包括系统的精度、系统可靠性、射频特征、坐标系统、电文信息等等。

3.2.2时间与坐标基准

二代卫星导航系统的发展需要科学的时间与坐标基准, 要想在民航业得到广泛的使用, 需要使用统一的时间与坐标基准, 给出具体的坐标偏差。

3.2.3国际标准

二代二星导航系统不仅需要为我国的民航业服务, 还需要为国外民航业服务, 因此, 其信号、星座与频率同需要符合国际组织的相关标准, 根据国际惯例的规定, 卫星导航系统的相关标准被国际接受需要花费三年到五年的时间, 如果计划在2020年投入使用, 那么至少需要提前五年提出申请。

3.2.4技术资料的公开

我国民航系统使用的客机有空中客车飞机、波音系列飞机, 其中大部分都有GPS能力, 要让二代卫星导航系统成为标准配置, 需要将部分必须技术资料公开, 允许国际厂家进行开发, 促进我国二代卫星导航系统的发展。

3.2.5系统兼容性

在二代卫星导航系统应用之后, 必然会出现多个卫星导航系统的共存问题, 这些系统能够提供不同的导航频率, 但是, 民航系统是十分脆弱的, 不能够依靠单独的导航系统, 必须要使用多卫星导航系统来提升其故障监测水平与定位精度。

四、结语

总而言之, 在未来阶段下, 需要在相关部门指导下深入研究二代卫星导航系统中存在的问题, 充分利用技术手段与宣传手段加强与其他国家的合作, 参与到标准化组织中, 让我国二代卫星导航系统可以得到顺利的推广。

摘要：卫星导航系统可以为航空业提供实时、全球、精准的定位服务, 让航空器具备全球性、连续性、全时性定位能力。我国是世界第二大航空运输市场, 在人民收入水平的增加之下, 人们对于民航业的发展提出了更高的要求, 为此, 必须要研究与推广二代卫星导航系统, 本文主要分析卫星导航系统对于民航业发展的意义以及二代卫星导航系统与民航卫星导航应用方式。

关键词：代卫星导航系统,民航卫星导航,应用

参考文献

[1]李中良, 李卫民.卫星导航接收机芯片核心技术与发展趋势的分析[J].中国科技信息.2010 (03)

[2]连远锋, 赵剡, 吴发林.北斗二代卫星导航系统全球可用性分析[J].电子测量技术.2010 (02)

[3]郑雅丹, 董明科, 程宇新, 吴建军.卫星在新一代航空管理系统中的应用[A].第七届卫星通信新技术、新业务学术年会论文集[C].2011

北斗导航卫星应用前瞻篇3

1 北斗-1系统应用发展回顾

1.1 系统概况

1994-2002年是我国北斗-1系统的攻关研制时期, 2000年发射了两颗试验卫星, 整个系统于2002年进入试运行阶段, 2003年正式开通运行, 之后又发射了两颗备份星, 目前在轨卫星总数为4颗。

北斗-1系统具有三个主要特点: (1) 区域覆盖。采用静止轨道卫星, 覆盖区域包括我国领土及周边地区。 (2) 采用有源定位导航体制, 即用户终端需要发射入站 (返程) 信号。系统具有定位、授时功能, 但不具备测速功能。 (3) 具有短信报文通信功能。这些特点对北斗-1系统的应用和产业化产生了重要的影响。

1.2 应用情况

2003年, 北斗-1系统对民用领域开放, 打破了美国、俄罗斯在卫星导航领域的垄断地位, 使我国成为世界上第3个拥有独立自主卫星导航系统的国家, 开辟了我国卫星导航应用的新篇章。北斗-1系统在我国国防建设和经济社会发展中发挥了积极作用。特别是在2008年汶川抗震救灾中, 北斗-1系统成为抗震救灾和指挥保障的重要手段。救灾部队利用该系统成功为灾区一线和指挥部建立了实时信息通道, 为抗震救灾提供了实时的监控定位、导航、远程监测、灾害预警及公共应急信息服务, 在指挥决策、搜救、医疗等方面发挥了独特的优势和不可替代的作用。

总体来说, 北斗-1系统的应用具有如下特点:

(1) 由于北斗-1系统具有GPS等系统不能比拟的短信报文通信功能优势, 因此, 目前的典型民事应用主要集中于数据采集、监测类应用和监控、指挥调度类应用, 充分发挥了“北斗”系统的通信优势。 (2) 由于北斗-1系统在2008年汶川抗震救灾中发挥了显著的作用, 1年多来该系统在灾害应急救援方面的应用获得了各方重视, 预计应用装备将会大幅增加。 (3) 目前, 北斗-1系统的主要用户是涉及国家安全和经济安全的政府部门、军方和行业用户, 由于终端价格的竞争劣势等原因, 尚未能进入大众化的民用商业领域。 (4) 北斗-1系统在民用领域的定位导航应用较少, 其主要原因是系统采用有源定位体制, 导致终端价格较高, 定位精度与GPS相比处于劣势。 (5) 北斗-1系统具有比GPS更强的授时功能, 但目前在通信、银行、电力等国家关键行业并未得到普及应用。国家基础网络的时频系统与经济安全息息相关, 授时领域应该是“北斗”系统急需普及的大市场。 (6) 从应用技术方面来说, 北斗-1系统的各种应用大多是集成了“地理信息系统” (GIS) 、北斗“GPS、遥感 (RS) 、通信 (Communication) , 即“3S+C”的综合应用系统, 这也正体现了导航应用技术的发展趋势。

1.3 应用产业特点分析

近几年, 我国的卫星导航应用得到了飞速发展。特别是在近5年间, 卫星导航技术的应用已渗透到国民经济的诸多领域, 已融入到我国现代信息社会建设的进程之中, 具备了一定的产业化基础。我国卫星导航市场由2000年的不足10亿元人民币发展到2005年的约120亿元人民币, 目前年产值达到22714亿元人民币, 产业年增长率约为25%;终端年销量超过230万套, 其中“北斗”系统注册用户超过316万台套。但是, 目前我国导航的主用系统仍然是GPS, 且我国导航年产值仅占全球的5%, 终端保有量仅占全球的1%, 终端产品98%以上是进口产品, 自主知识产权比率不到1%, “北斗”系统的国内导航市场份额不到1%;然而, 我国导航从业企业数量却超过1000家, 比国外卫星导航产品生产企业总数还高数倍, 呈现出低水平重复建设和无序竞争的状态。

综上所述, 目前我国卫星导航产业的特点是:

(1) 行业用户正在从应用GPS向应用“北斗”系统转化。 (2) GPS产品依靠其市场先发优势和成熟技术、低价位产品, 仍然是大众化的民用商业导航市场的主导。 (3) 我国导航产业虽然发展迅速, 但目前整体导航市场尚不成熟, 尚未形成协调有序的应用产业链和规模化市场环境, 也未形成国家级的导航骨干企业。

2 北斗-2导航系统发展现状

2.1 系统概况

北斗-2系统分两个阶段建设:区域导航系统建设阶段, 该系统将在2010年完成, 目前已发射两颗卫星, 最终由约12颗卫星组成, 覆盖亚太地区;全球导航系统建设阶段, 该系统将在2015—2020年建成, 最终由约35颗卫星组成。整个系统的特点如下:

(1) 由区域覆盖 (亚太地区) 逐渐转向全球覆盖。 (2) 采用类似于G P S、“伽利略” (Galileo) 系统的无源定位导航体制, 将发射4个频点的导航信号。 (3) 系统地球静止轨道 (GEO) 卫星发射北斗-2、GPS、“伽利略”广域差分信息和完好性信息, 差分定位精度可达1 m。 (4) 继承北斗-1系统的短信报文通信功能, 并将扩充通信容量。

2.2 应用技术研究情况

目前, 北斗-2系统地面基础设施建设已经初步完成。地面运控系统研制完成, 并已通过了模拟测试系统的测试, 在两颗在轨卫星的发射和运行中得到了验证;地面广域差分和完好性监测站网已初步建成, 可通过在轨运行的地球静止轨道卫星发播广域差分信息和完好性信息。国家有关主管部门组织开展了北斗-2系统各类用户机技术攻关和设备研制, 现已转入正样阶段, 其中包括北斗-2基本型用户机、定位导航“通信双模型用户机、北斗-2”GPS兼容型用户机、北斗-2高动态用户机、抗干扰用户机、监测型用户机、北斗-2便携式自主导航设备 (PND) 等。

下一阶段工作将转向北斗-2系统应用演示示范工程建设, 目前正在开展行业应用演示示范系统方案的论证工作。在国际合作和对外宣传推广方面, 已建立国际合作协调机制, 并正在建设“北斗”系统对外宣传机制和平台。北斗-2系统的国家主管部门每年派人参加全球导航卫星系统 (GNSS) 国际委员会 (ICG) 会议, 参与协商全球导航卫星系统合作问题;从2006年开始已与美国、欧盟、俄罗斯开展多轮会谈, 洽谈解决“北斗”、GPS、“伽利略”、GLONASS系统的兼容互操作问题;正在开展“北斗”系统官方网站建设, 作为对外公布相关政策、系统进展情况, 以及宣传推广“北斗”系统应用和开展国际合作的窗口。

3“北斗”系统应用发展前瞻

我国政府充分认识到了导航产业的巨大潜力, 2002年以来, 国家发改委、国防科工委相继实施导航产业化专项, 2007年又联合发布了5关于促进卫星应用产业发展的若干意见6, 这些措施极大地推进了我国导航产业的发展。随着北斗-2系统正式启动建设, 以及卫星导航国家重大科技专项开始实施, 我国卫星导航应用和产业必将快速增长, 并呈现新的特点。

3.1 应用及产品发展前瞻

在未来5~10年, 我国卫星导航产业将逐渐从成长走向成熟, 并且必然从以GPS独大向“北斗”及多系统兼容型综合应用的方向发展, 国防建设和信息安全等特殊行业必将以北斗-2系统应用为主, 具有自主知识产权的核心技术将对产业发展起到至关重要的作用。

(1) 导航芯片与模块。目前以GPS产品为主;“北斗”系统芯片与模块处于研发阶段, 包括国家扶持和企业自主研发两种模式, 未来必然向北斗-2兼容型方向发展。 (2) 导航终端设备目前国家部门和特殊行业应用以北斗-1产品为主, GPS产品为辅;大众化民用以GPS产品为主。国家部门和行业应用将向北斗-2及兼容型产品、数字化综合 (3S+C) 终端方向发展。 (3) 导航终端配套测试设备目前以引进GPS“GLONASS国外测试设备为主;国内少数厂家自主研发了北斗-1测试设备, 北斗-2测试设备正在定点研发。未来将向北斗-2”GPS“GLONASS”“伽利略”多系统测试设备方向发展。 (4) 导航运营服务目前以车辆监控等单一的运营服务形态出现, 未来将向多网融合、多种技术综合应用的方向发展。

3.2 产业发展前瞻

未来5~10年, 我国卫星导航市场需求的主要推动力将来自国家卫星导航科技专项, 具有国家政策强制推动的特点。其产业发展趋势如下:

(1) 2010年, 初步形成国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。在重大专项主导下, 我国卫星导航应用产业年产值超过500亿元人民币, 终端年产销量达到350万台, 核心技术国产化率达到4%, “北斗”系统终端年产销量达到2万台, 应用产值占国内份额的3%。 (2) 2015年, 基本形成国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。在重大专项引导下, “北斗”系统在国防和涉及国家、社会和经济安全的领域替代国外系统或与其兼容使用。我国卫星导航应用产业年产值超过1500亿元人民币, 终端年产销量达到2500万台 (20%出口) , 核心产品国产化率达到80%, “北斗”系统终端年产销量超过100万台, 应用产值占国内市场份额的10%。 (3) 2020年, 形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广、推进和保障体系。随着我国北斗-2系统正式启动建设, 以及卫星导航国家重大科技专项开始实施, 未来5~10年必将是我国卫星导航产业呈现爆发式增长并形成完整产业链、规模化市场和国家级导航骨干企业的关键时期。

4 结语

随着北斗-2系统的建设, 我国将拥有自主运行管理并足可媲美GPS的导航卫星资源;同时, 在国家卫星导航科技专项和相关政策推动下, 我国卫星导航产业面临广阔的市场前景, 未来5~10年将是我国卫星导航应用向国产化转变的关键时期, 对我国卫星导航产业和从业企业来说将是重大的发展机遇期。

摘要：本文基于笔者多年从事北斗导航卫星应用的相关工作经验, 以北斗导航卫星应用前瞻为研究对象, 论文首先分析了北斗-1和北斗-2系统的发展和应用现状, 进而推演了未来的发展趋势, 相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：北斗,导航,卫星,应用

参考文献

[1]廖世淼.北斗导航卫星产业发展综述[J].科技资讯, 2012, 10.

卫星无线电导航业务篇4

融合网的技术方案, 即无线广播网与无线宽带网协同覆盖的通道建设, 包括CMMB无线广播网与无线广播电视双向交互网的融合、广播大塔与交互小塔的协同覆盖、无线广播电视双向交互网与有线电视网的融合、Wi-Fi与有线电视网融合等。无线双向网的Wi-Fi覆盖, 是利用U频段做中继, 实现公共区域、交通工具、家庭的Wi-Fi覆盖, 实现对现有手持或移动终端的支持。而我国的卫星网络仍为单向传输信道, 其在融合网中的双向数据交互仍然需要由双向有线电视网或无线广播电视双向交互网来协助完成, 构建其逻辑回传通道。

融合网的物理层基本架构有六大特点:标准创新, 活灵活现;载波聚合, 性能增强;频谱感知, 规避干扰;IP广播, 动态高效;业务对接, 引入内容;业务支撑, 提前规划。融合网的功能和支持的业务, 主要有4个方面:政务为先、行业为主、双向融合、物联扩展。面向政府、企业, 它可以提供公共安全、企业集群、政府调度等服务;面向普通消费者, 可以提供无线宽带接入+地面电视服务;在公共场所面向移动用户, 可以提供公交、地铁、商业楼宇等服务;面向旅游区、办公园区、企业园区, 可以提供智能园区、智能社区的相关服务。广电的双向融合应用, 主要包括以无线方式实现双向化改造和完善应急广播网络。在提供视频内容+Wi-Fi接入、视频内容资源分发方面, 上海广电双向网已经建成了公共交通宽带接入与投放的平台。

北斗卫星导航系统及其应用篇5

1北斗卫星导航系统

为了更好的提升定位系统的性能, 我国研发制作了北斗卫星导航系统。从以下几方面进行了改进, 第一方面是导航的体制, 第二方面是测距方法, 第三方面是卫星星座, 第四方面是信号结构, 第四方面是接收机。我国计划先建设成区域性的系统, 接下来逐渐将该系统扩展成全球系统。

1.1系统组成

系统是由以下几部分组成, 第一部分是空间段, 第二部分是地面段, 第三部分是用户段。。

区域系统卫星星座计划是由以下几部分组成, 第一部分是GEO, 也就是地球静止轨道, , 第二部分是IGSO, 也就是地球倾斜轨道, 第三部分是MEO, 也就是中圆轨道。

全球系统空间段是由以下几部分组成, 第一是部分是5颗GEO卫星, 第二部分是300颗非静止轨道卫星。而非静止轨道卫星则是由以下几种卫星组成, 第一是27颗MEO卫星, 第二是3颗IGSO卫星。在这当中MEO卫星的轨道高度在21500km, 其位置在3个轨道的面上, 轨道的倾角为55度;IGSO卫星的轨道高度在三万六千米, 位置在3个轨道的面上, 轨道的倾角为55度。卫星都是采取长征系列的运载火箭来进行发射。

地面段主要是由以下几部分组成, 第一部分是主控站, 第二部分是注入站, 第三部分是若干监测站。主控站的任务是对其他监测站的数据进行收集, 然后对这些数据进行处理, 完成任务的调度, 从而更好的实现系统的控制等等。注入站要服从主控站的调派, 完成以下的工作, 第一项工作是卫星导航电文, 第二项工作是差分完好性信息注入, 第三项工作是有效载荷的控制管理。监测站的任务是接受卫星信号, 将收到的信号传送给主控站, 进而实现跟踪卫星以及监测卫星。

用户段则是由其他终端构成的。北斗用户就有着兼容的功能, 能够对GPS以及GALILEO等有着兼容的作用。

1.2工作体制

北斗卫星导航系统使用的是RDSS与RNSS集成体制, RDSS也即是卫星无线电测定, RNSS则是卫星无线电导航, 能够如同GPS以及GALILEO系统一般, 为用户提供一下几方面的服务, 第一方面是卫星无线电导航, 第二方面是位置报告的服务, 第三方面是短报文通信的服务。

1.3导航信号

系统在以下B1和B2以及B3这几个频段上发射以下几种导航信号, 一种是开放服务导航型号, 另一种是三路授权服务导航信号。B1是在1559.052至1591.788MHz的范围内, B2的范围是在1166.22至1217.37MHz, B3的范围是在1250.618至1286.423MHz。

2北斗卫星系统的应用

2.1国防应用

北斗卫星导航技术能够作用于我国的国防建设上, 能够提升我国军队的军事任务能力。系统运行以来, 在以下几方面得到了广泛的应用, 第一方面是军事训练, 第二方面是抢险救灾, 第三方面是边防执勤, 第四方面是反恐维稳。

2.2保障电力畅通

电网是一个非常重大的系统工程, 要保障电厂以及变电站设备的有效运行, 就一定要保障设备内部时钟保持一致。为了使内部的时钟保持一致, 我国电力系统只能借助于GPS, 将其作为授时手段。随着我国北斗导航系统的研发成功, 我国结束了一直以来依赖于GPS的历史, 解决了时间同步中的几个难题, 第一个难题是可靠的的时钟源, 第二个难题是全网时间同步管理, 第三个难题是远程来实施监测与维护。这样一来, 就能够非常有效的保障了我国的电力安全。

2.3在灾害救援中发挥了较大的作用

北斗系统在近些年的灾害监测中发挥了重要的作用, 例如在汶川地震中就发挥了重要的作用。

在汶川发生地震之时, 我国相关部门立即将北斗一号终端机交由给汶川地震区的救援队伍, 该终端机有许多的作用, 不仅能接收卫星的信号, 还能够用短报文来与指挥控制中心进行交流。在监控中心的屏幕中, 指挥者可以了解每一个救援分队的位置, 可以通过报文形式来传送监控的命令。

2.4自动测报气象

为解决无人区的气象数据观测, 我国有关部门经过了多年的实验, 研发制作了气象测报的设备——北斗终端设备。如下图, 该设备很好的解决了我国气象局的数字报文自动传输汇集。此外, 北斗设备逐渐的应用到了人工影响天气作业领域, 取得了较好的成效, 如图1所示。

3结语

随着科技的不断发展与进步, 北斗卫星导航系统也将得到更好的发展, 在今后的社会各领域之中得到更加广泛的应用, 进而惠及大众。在今后, 我国的科研人员一定高研究发展北斗卫星导航系统, 让其在我国的军事上、经济上、气象预测上等等都能够起到更好的作用, 促进我国综合国力的提升。

摘要：北斗系统已经广泛应用到社会各领域之中, 取得了较大的成效, 在社会各领域之中有着极其重要的作用。

关键词：北斗系统,系统建设,应用推广

参考文献

[1]唐金元.北斗卫星导航区域系统发展应用综述[J].全球定位系统, 2013 (05) :47-52.

[2]唐金元, 于潞, 王思臣.北斗卫星导航定位系统应用现状分析[J].全球定位系统, 2008 (02) :26-30.

神通广大的卫星导航鞋篇6

在找不到路, 或者迷路的时候, 人们往往会拿出地图或者查看智能手机上的地图寻找路线。然而随着现代高科技的发展, 这已经不是问题了。印度Ducere科技公司开发的“Lechal”卫星导航鞋, 可以让人永远不会迷路。在印度语里, Lechal是“我们走吧”的意思 (图1) 。

Lechal由30岁的克里斯皮安劳伦斯和28岁的安尼鲁赫沙尔玛合作研制, 这两位工程师都是Ducere科技公司的创始人, 家住印度的第五大城市海德拉巴。他们发明的卫星导航鞋共有两款, 一款是法拉利红鞋子, 另一款是可以装进任何鞋子的鞋垫, 售价均为100美元 (图2) 。

“Lechal”通过内置的蓝牙装置与手机信号相连接, 根据手机里的导航地图为主人规划行走路线。和其他许多智能穿戴设备相似, “Lechal”也是通过震动马达向用户进行信息反馈的。当主人面临路线选择, 在需要何时左转或是右转的时候, 卫星导航鞋会通过震动左边或右边的鞋子来帮助确定正确的方向和路线 (图3) 。根据震动的大小和频率, 用户能判断是否走错了路。

除了导航之外, Lechal还能计算出主人走过的步数以及所消耗的热量。如果忘了带手机, 卫星导航鞋随即会发出嗡嗡声, 提醒主人及时回去取手机。在经过值得关注的地标前, 或者步行至一些名胜古迹的附近时, “Lechal”会提示主人注意查看。

“‘Lechal’卫星导航鞋使用起来十分便利, 两只鞋所发出的振动就像有人轻轻拍肩膀一样。当有人在拍你的左肩时, 你就会自然地向左转, 反之亦然, 这款高科技产品利用的就是这种本能。”劳伦斯指出, “因为‘Lechal’装有传感器, 能够捕捉动作和声音, 因此主人可以用手势和响指与它们进行交流。此外, 主人你还可以把自己希望燃烧多少热量告诉卫星导航鞋, 它们能在此基础上制定出完美的跑步或者骑车路线。”

据Ducere科技公司介绍, “Lechal”能提高骑着自行车或者摩托车的人的行车安全, 因为利用它们导航, 可以不必老是盯着手机看地图找路了。卫星导航鞋尤其能够满足视力衰退者的需求。为了让他们能够以较低的价格购买, 公司每卖出一双“Lechal”都会进行补贴。

早在三年前, Ducere科技公司就研制出Lechal的智能鞋原型产品, 原本专为盲人设计, 通过触觉反馈和GPS模块来提供导航。当时主导这项设计的是安尼鲁赫·沙尔玛工程师, 他曾经是惠普实验室的研究员。惠普实验室的职责是开发新的突破性技术及推动技术进步, 强化惠普的竞争优势, 并在惠普现有的策略之外创造新的商机。同时, 实验室还协助公司制定惠普的发展战略, 并投资于惠普关注的基础科学和技术领域。不过Ducere科技公司后来改变了主意, 对智能鞋原型产品进行了升级, 砍掉了GPS模块等复杂元素, 改为面向大众用户。

“Lechal”卫星导航鞋计划6月份在全球市场销售, 预订者目前已经有3000多人。Lechal鞋子和鞋垫同时采用可充电锂电池, 销售时会提供一只USB充电器, 一次充电可以使用3天。鞋子和鞋垫都是可清洗的, 不过用户在清洗前必须得把电子模块取出来。

然而, 也有人对“Lechal”卫星导航鞋不感兴趣。70岁的英国探险家雷诺夫·费恩斯爵士三次登上珠穆朗玛峰, 被吉尼斯世界纪录称为“世界上最伟大的仍在世的探险家”。在听说了“Lechal”后, 他不以为然地说:“使用老式地图难道有什么不好吗?如果过度依赖技术, 最终将会不可避免地陷入麻烦。据我所知, 现在有太多的人忘记了或者从未学习一项最基本的技能, 那就是如何使用地图和指南针。”

冒险家汉娜·怀特是英国探险协会的赞助人, 主持第五频道《要么努力要么回家》这档电视节目, 同样也持怀疑态度 (图4) 。她认为, 使用地图的技能正在走向消亡, 类似“Lechal”卫星导航鞋一类的发明正在扼杀这项技能, 不能不说是一种悲哀。全球定位系统会告诉具体路线, 人们无需学习如何使用地图。借助于鞋子的卫星导航, 人们无需看屏幕上的地图, 也就永远不会学习。这是一种倒退, 而不是一种进步。

“No Place Like Home”帮助用户到达目的地

英国设计师多米尼克·威尔考克斯研制开发的卫星导航鞋名叫“N o Place Like Home” (何处是家园) , 不论主人在世界的哪个角落, 都可以指引其抵达目的地。这款高科技男式智能皮鞋内嵌一个GPS信号接收机, 安装一个微控制器, 鞋后面连接着红色标签的天线 (图5) 。左脚鞋的鞋头上装有一圈LED灯, 形状像一个罗盘, 能够指示正确的方向。右鞋鞋头也有一排LED灯, 可以显示当前地点距离目的地的远近 (图6) 。出发前, 用户必须通过一个定制的绘图软件和USB电缆, 先上传首选的目的地。启动GPS时, 只需敲敲脚跟就行 (图7) 。

威尔考克斯的设计灵感来源于电影《绿野仙踪》 (The Wizard of Oz) , 主角多萝西·盖尔离家出走后发现自己身在奥兹仙境, 随后明白“没有一个地方比得上家” (No place like home) 的道理, 迫切地想回家。他说:“在看这部电影的时候, 我就在想多萝西怎么可以敲敲鞋子, 然后带她回家。”

导航卫星全向测控方法篇7

关键词：导航卫星,全向测控,数字合成

一、引言

为确保测控的可靠，卫星测控天线从卫星发射到在轨飞行全过程都处于连续的工作模式。为保证任何情况下星地间测控无线链路的稳定可靠，卫星要求测控天线具有近全空间辐射方向图。

单天线方向图见图1，双天线射频合成方向图见图2。可见前者性能明显优于后者，这是因为两副天线在交界区信号强度接近，由于相位偏差导致部分区域能量相互抵消，形成较强的干涉区，该区域不能进行有效测控，也就是测控盲区。

一旦卫星姿态不稳导致测控盲区长期对地，则卫星可能失控，再加上导航卫星载荷功耗大，如果此时太阳帆板对日角度不好，其后果是致命的。即使该区域只是短暂对地，也会造成测控信号中断，影响卫星姿态调整，很有可能导致卫星导航任务的中断。因此，有必要研究导航卫星全向测控的方法，让卫星在任何姿态下均能有效测控，确保卫星安全和导航任务的顺利执行。

二、遥控信号的全向数字合成

遥控全向天线合成示意图见图3。两台扩频接收机和地面站的遥控扩频码均相同。地面站将遥控射频信号同时发送到导航卫星的两副测控天线。

卫星的两副天线分别接收遥控射频信号。扩频接收机A将对天遥控射频信号解调为对天遥控数字信号，扩频接收机B将对地遥控射频信号解调为对地遥控数字信号。数字合成器根据两路射频信号的强弱进行选择，输出较强射频信号对应的遥控数字信号给计算机。

两副测控天线在射频上是完全隔离的，因此不存在射频信号相位差引起的干涉区。解调出的两路遥控数字信号在相位上是相同的，只要载波都锁定，则可以任选一路输出。

三、遥测信号的全向数字合成

遥测全向天线合成示意图见图4。地面扩频接收机A和卫星扩频发射机A的遥测扩频码相同，地面扩频接收机B和卫星扩频发射机B的遥测扩频码相同，前者和后者扩频码不同。卫星天线A和地面天线A的极化方式相同，卫星天线B和地面天线B的极化方式相同，前者和后者的极化方式不同。

星载计算机将遥测数字信号同时送两台扩频发射机，通过不同的扩频码调制到遥测射频信号A和遥测射频信号B。

地面天线A将接收到的遥测射频信号A送扩频接收机A，地面天线B将接收到的遥测射频信号B送扩频接收机B，用不同的扩频码分别解调出遥测数字信号A和遥测数字信号B。数字合成器根据两路射频信号的强弱进行选择，输出较强射频信号对应的遥测数字信号给计算机。

两路遥测射频信号在射频上是合在一起的，实质上是通过不同的扩频码和不同的天线极化方式来分离，然后在数字信号层面上进行合成的。不同扩频码之间的隔离度通常大于10d B，不同天线极化方式之间的隔离度通常大于10d B，能够有效避免两副天线在干涉区的相互干扰。

四、数字合成全向天线方向图

全向天线数字合成方向图见图5。可见导航卫星的两副测控天线直接射频合成导致的干涉区，能够通过数字合成有效消除。

由于两路遥控射频信号在射频上是完全隔离的，不存在射频信号相位差引起的干涉区，所以合成效果很理想。