新疆烏魯木齊北斗GPS定位

       衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是由衛(wèi)星導航系統(tǒng)和用戶設(shè)備組成的一個綜合的信息系統(tǒng)，主要功能是提供全天候、全天時、高精度的定位、測速和授時服務。它可以提供多種服務：

（1）定位導航授時服務（PNT）：是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)最基本的功能，主要用于導航和授時。

（2）短報文通信服務（SMS）：北斗系統(tǒng)中的短消息業(yè)務，也是其最主要的應用。主要用于在沒有地面基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)提供通信服務。

（3）精密單點定位服務（PPP）：通過星基增強系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)提供高精度、高可靠定位導航授時服務。

（4）其他還有一些新的功能，例如地基增強系統(tǒng)、區(qū)域短報文通信服務等。

北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是一個由衛(wèi)星、地面接收機和用戶三部分組成的體系。在地面，由基準站網(wǎng)組成，基準站網(wǎng)通過衛(wèi)星向用戶發(fā)送基準信息，起到導航定位作用；在地面接收機中，其接收到的信號經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器再轉(zhuǎn)發(fā)給用戶，并由用戶接收機進行解算。

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三個部分組成。空間段由5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。用戶端由支持北斗定位的終端設(shè)備組成。

北斗系統(tǒng)工作原理：

1. 基準站網(wǎng)

基準站網(wǎng)是指在空間段提供高精度位置服務的系統(tǒng)。它利用空間段所接收到的星歷、星地距離和高度角等數(shù)據(jù)，推算出全球范圍內(nèi)任意點的位置，再將這一位置信息提供給用戶，從而實現(xiàn)對用戶的定位服務。

      目前，在全球范圍內(nèi)已建了7個基準站網(wǎng)：美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的 GLONASS、歐洲的伽利略、日本的 SACS、中國的北斗、印度的 GLONASS和我國的“四維”。

      為了給用戶提供連續(xù)、可靠和高精度的定位服務，各基準站網(wǎng)之間必須進行實時或事后精密坐標轉(zhuǎn)換，并使用戶能利用這些轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)對基準站網(wǎng)進行實時或事后定位解算。為了實現(xiàn)這些目標，必須對各基準站網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，使它們能實時地、連續(xù)地提供高精度的定位結(jié)果。

       隨著衛(wèi)星導航定位技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展， GPS已逐漸取代了 GLONASS系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)提供高精度位置服務，而且它還在不斷地改進和完善之中。GLONASS系統(tǒng)與 GPS系統(tǒng)一樣，都是由空間部分和地面部分兩個部分組成。空間部分是指：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）由空間信號處理器（SIM）、數(shù)據(jù)處理器（DPS）、衛(wèi)星天線和地面站等組成；地面部分是指：地面基準站網(wǎng)和地面監(jiān)控中心（CORS）。

       目前，我國已經(jīng)建成了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號處理器（SIM），并且建成了全國統(tǒng)一的 GNSS地面監(jiān)控中心（CORS）。它負責向北斗系統(tǒng)提供所需要的空間信號，包括衛(wèi)星鐘差、軌道鐘差、電離層延遲等；接收由用戶接收機所捕獲到的衛(wèi)星信號并進行處理，以達到厘米級或毫米級精度；對觀測數(shù)據(jù)進行實時處理和后處理，以得到高精度的三維大地坐標；向用戶提供實時定位結(jié)果。

       衛(wèi)星天線接收來自衛(wèi)星的空間信號，通過各種測量設(shè)備得到地面觀測臺站的坐標和時間。地面基準站網(wǎng)是由若干個 GNSS接收機組成，其主要任務是：建立并維護一個地面參考框架，用于用戶進行坐標轉(zhuǎn)換；向用戶提供高精度的三維大地坐標；對用戶的接收機進行初始化處理，以確保在整個觀測時段內(nèi)始終保持導航衛(wèi)星的可見和可用；向用戶提供實時定位結(jié)果。

為了提高北斗系統(tǒng)的精度，地面基準站網(wǎng)由若干個 GNSS接收機組成。這些接收機位于各個基準站網(wǎng)內(nèi)，每臺接收機都有一個高精度的時鐘和一個用于精密定位解算的衛(wèi)星鐘，其中每個接收機都具有一定的數(shù)據(jù)率。北斗系統(tǒng)要求每臺接收機在用戶接收衛(wèi)星信號之前，必須進行一定時間的初始化，即將衛(wèi)星鐘和數(shù)據(jù)率固定下來，從而確保每個接收機都能夠獲得穩(wěn)定可靠的導航衛(wèi)星信號。

       為了提高定位精度，還必須對地面基準站網(wǎng)進行有效地管理和控制。

一方面要求各基準站網(wǎng)之間能進行實時或事后坐標轉(zhuǎn)換，以滿足用戶定位精度的要求；另一方面要求各基準站網(wǎng)能向用戶提供連續(xù)、可靠和高精度的位置信息。這些控制和管理措施主要通過實時或事后精密坐標轉(zhuǎn)換技術(shù)來實現(xiàn)。

       在此基礎(chǔ)上，再通過數(shù)據(jù)后處理技術(shù)，最終可得到用戶所需的三維大地坐標。最后，通過網(wǎng)絡服務手段向用戶提供實時或事后位置信息。

       目前，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已建成由三顆中、低軌衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗二號星座，提供包括區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r在內(nèi)的覆蓋中國及周邊地區(qū)的定位服務。