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衛星導航發展歷史

發布時間:2021-02-04 23:02:04

1. 北斗衛星導航的發展歷程

衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施,中國高度重視衛星導航系統的建設,版一直在努力探索權和發展擁有自主知識產權的衛星導航系統。2000年,首先建成北斗導航試驗系統,使我國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。該系統已成功應用於測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域,產生顯著的經濟效益和社會效益。特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。為更好地服務於國家建設與發展,滿足全球應用需求,我國啟動實施了北斗衛星導航系統建設。

2. 伽利略衛星導航系統的發展歷史

歐盟於1999年首次公布伽利略衛星導航系統計劃,其目的是擺脫歐洲對美國全球定位系統的依賴,打破其壟斷。該項目總共將發射32顆衛星,總投入達34億歐元。因各成員國存在分歧,計劃已幾經推遲。
1999年歐洲委員會的報告對伽利略系統提出了兩種星座選擇方案:一是21+6方案,採用21顆中高軌道衛星加6顆地球同步軌道衛星。這種方案能基本滿足歐洲的需求,但還要與美國的GPS系統和本地的差分增強系統相結合。二是36+9方案,採用36顆中高軌道衛星和9顆地球同步軌道衛星或只採用36顆中高軌道衛星。這一方案可在不依賴GPS系統的條件下滿足歐洲的全部需求。該系統的地面部分將由正在實的歐洲監控系統、軌道測控系統、時間同步系統和系統管理中心組成。為了降低全系統的投資,上述兩個方案都沒有被採用,其最終方案是:系統由軌道高度為23616km的30顆衛星組成,其中27顆工作星,3顆備份星。每次發射將會把5或6顆衛星同時送入軌道。
新華網巴黎10月21日電(記者舒適)法國巴黎時間21日12時30分(北京時間18時30分),俄羅斯「聯盟」運載火箭攜帶歐洲伽利略全球衛星導航系統首批兩顆衛星,從法屬蓋亞那庫魯航天發射中心發射升空。
伽利略系統是由歐盟主導的新一代民用全球衛星導航系統,耗資超過30億歐元。系統由兩個地面控制中心和30顆衛星組成,其中27顆為工作衛星,3顆為備用衛星。衛星軌道高度約2.4萬公里,位於3個傾角為56度的軌道平面內。
此次發射成功後,歐洲航天局計劃明年再發射兩顆衛星,並在隨後幾年內陸續發射其他26顆衛星,以完成衛星導航系統的構建。歐洲阿麗亞娜公司將負責所有衛星的發射。
目前全世界使用的導航定位系統主要是美國的GPS系統,歐洲人認為這並不安全。為了建立歐洲自己控制的民用全球衛星導航系統,歐洲人決定實施伽利略計劃。伽利略系統的構建計劃最早在1999年歐盟委員會的一份報告中提出,經過多方論證後,於2002年3月正式啟動。系統建成的最初目標是2008年,但由於技術等問題,延長到了2011年。2010年初,歐盟委員會再次宣布,伽利略系統將推遲到2014年投入運營。
與美國的GPS系統相比,伽利略系統更先進,也更可靠。美國GPS向別國提供的衛星信號,只能發現地面大約10米長的物體,而伽利略的衛星則能發現1米長的目標。一位軍事專家形象地比喻說,GPS系統只能找到街道,而伽利略則可找到家門。
伽利略計劃對歐盟具有關鍵意義,它不僅能使人們的生活更加方便,還將為歐盟的工業和商業帶來可觀的經濟效益。更重要的是,歐盟將從此擁有自己的全球衛星導航系統,有助於打破美國GPS導航系統的壟斷地位,從而在全球高科技競爭浪潮中獲取有利位置,並為將來建設歐洲獨立防務創造條件。
作為歐盟主導項目,伽利略並沒有排斥外國的參與,中國、韓國、日本、阿根廷、澳大利亞、俄羅斯等國也在參與該計劃,並向其提供資金和技術支持。伽利略衛星導航系統建成後,將和美國GPS、俄羅斯「格洛納斯」、中國北斗衛星導航系統共同構成全球四大衛星導航系統,為用戶提供更加高效和精確的服務。
2015年3月30日,歐洲發射兩顆伽利略導航衛星, 欲抗衡GPS。

3. GPS衛星導航系統的發展

在衛星定抄位系統出現之前,襲遠程導航與定位主要用無線導航系統。
1、無線電導航系統
羅蘭--C:工作在100KHZ,由三個地面導航台組成,導航工作區域2000KM,一般精度200-300M。
Omega(奧米茄):工作在十幾千赫。由八個地面導航台組成,可覆蓋全球。精度幾英里。
多卜勒系統:利用多卜勒頻移原理,通過測量其頻移得到運動物參數(地速和偏流角),推算出飛行器位置,屬自備式航位推算系統。誤差隨航程增加而累加。
缺點:覆蓋的工作區域小;電波傳播受大氣影響;定位精度不高
2、衛星定位系統
最早的衛星定位系統是美國的子午儀系統(Transit),1958年研製,64年正式投入使用。由於該系統衛星數目較小(5-6顆),運行高度較低(平均1000KM),從地面站觀測到衛星的時間隔較長(平均1.5h),因而它無法提供連續的實時三維導航,而且精度較低。為滿足軍事部門和民用部門對連續實時和三維導航的迫切要求。1973年美國國防部制定了GPS計劃。

4. 全球四大衛星導航系統

1、全球定位系統(GPS),特點:具有全能性(陸地、海洋、航空、航天)、全球性、全天候、連續性、實時性的導航、定位和定時等多種功能。能為各類靜止或高速運動的用戶迅速提供精密的瞬間三維空間坐標、速度矢量和精確授時等多種服務。

5. 衛星導航的發展趨勢

是實現全球連續、實時、高精度導航,降低用戶設備價格,建立導航與通信、海空交通管制、授時、搜索營救、大地測量及氣象服務等多用途的綜合衛星系統。
12月12日,在2012中國經濟年度人物頒獎典禮上,北斗衛星導航系統任務團隊摘得「創新獎」。《每日經濟新聞》記者注意到,在頒獎詞中有這樣一句話,「2012年11月,北斗16顆衛星成功發射,隨著北斗明年即將投入商用,中國不僅擺脫對GPS的依賴,北斗也將衍生出驚人的衛星定位產業。」這句話透露出北斗衛星導航即將商用這塊「大蛋糕」所蘊含的巨大的投資機會。
政策催動千億產值
資料顯示,北斗衛星導航系統是中國自行研製的全球衛星定位與通信系統(CNSS),是繼美全球定位系統(GPS)和俄羅斯GLONASS之後第三個成熟的衛星導航系統。
該導航系統由空間端、地面端和用戶端組成,現已初步具備區域導航、定位和授時能力。
作為國家戰略性新興產業,科技部印發的《導航與位置服務科技發展「十二五」專項規劃》(以下簡稱《規劃》)明確指出:「十二五」末,導航與位置服務產業要形成1000億元以上的規模,初步建立5個高新技術產業化基地,培育30家創新型企業,形成10個左右的示範和試驗應用。
《規劃》中還提到,要面向培育導航與位置服務產業和構建國家定位導航授時體系的重大需求,與北斗衛星導航系統建設協同攻關;加快科技成果轉化,拓寬導航與位置服務應用領域;促進北斗衛星導航系統應用與產業化,完善自主的導航與位置服務產業鏈;形成自主可控的導航與位置服務能力,全面提升我國導航與位置服務產業的核心競爭力。
此外,北斗衛星導航系統也已被列為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》16項重大科技專項之一。
據中國衛星[2.50%資金研報]導航定位協會做出的預測,到2015年,中國衛星導航與位置服務產業的產值將超過2250億元;至2020年,中國將建成北斗全球衛星導航定位系統,屆時中國衛星導航與位置產業的用戶規模將成為世界第一,產業年產值將超過4000億元,其中20%的貢獻來自出口收入。
將在國內打破GPS的壟斷
長期以來,我國在導航領域的關鍵技術與產量上均落後,使GPS在我國幾乎處於壟斷地位。數據顯示,GPS國內市場份額超過95%,在電力傳輸、通信、金融等領域,嚴重依賴GPS提供的精準時間。
據中國衛星導航定位協會咨詢中心統計,截至2011年年底,我國「北斗一號」終端社會持有量為10萬余套,參與北斗終端研發或銷售的企業數量僅為為50~60家,年產值為3億~4億元左右;而GPS導航終端2011年的總銷售量突破4500萬台,產值接近700億元,參與企業超過6800家。
「雖然目前GPS仍占據國內導航市場的壟斷地位,但今後,北斗導航有著巨大的替代需求和市場空間」,一位不願透露姓名的通信行業分析師向記者表示,由於北斗衛星導航系我國自行研發,一定會得到政府的強力支持。
「首先是安全性考慮,政府或央企將會優先採購北斗產品;此外,政府也會通過稅收優惠、財政補貼、相關政策等大力支持北斗產業的發展。」他指出,北斗一定將成為與全球定位系統(GPS)相抗衡的衛星導航系統。
中科院院士楊元喜則更樂觀。2012年5月,他在廣州市科普大講壇公開表示,未來北斗的目標是實現80%的中國市場佔有率,並力爭20%的全球市場。
楊元喜還指出,北斗衛星導航系統對全世界導航的精度、穩定性、可靠性的貢獻率可達到23.6%。與GPS相比,北斗的首次定位速度和授時精度都表現出比GPS更好的優越性。北斗衛星導航系統結網完成後,系統用戶定位,電文通信和位置報告只需要幾秒鍾,而GPS首次定位卻需要1~3分鍾。
利好上下游
多家公司
上述通信行業分析師向記者表示,在北斗衛星導航產業投資標的的選擇上,可遵循兩條投資思路:一是產業鏈上游的衛星導航系統建設,即北斗衛星製造、衛星晶元及衛星運營與系統集成;二是產業鏈的下游,即北斗衛星導航面向大眾消費者的導航設備,包括手持、車載導航儀以及相關的應用軟體。
北斗衛星導航系統官方網站顯示,根據系統建設總體規劃,到2020年左右,其將建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。屆時,空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星,地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站,用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。
按照計劃,未來還將有19顆北斗衛星發射,以及若乾地面基站及相應設備的建設,這對於服務北斗的零件、設備供應商以及運營商而言是一個絕佳的機會。
《每日經濟新聞》記者注意到,在A股市場上,與北斗衛星導航上游產業鏈密切相關的公司包括國騰電子[7.31%資金研報](300101)、北斗星通[1.63%資金研報](002151)、中國衛星(600118)等。
其中,國騰電子主要從事北斗衛星導航關鍵元器件的生產、北斗系統運營以及部分軍用導航設備終端的生產。而北斗星通、中國衛星主要涉及北斗導航的系統集成以及運營服務。
北斗的下游產業則是車載及手持導航定位設備,其中尤以車載導航設備消費者最為熟知。數據現實,截止到2012年6月底,我國汽車保有量已達1.14億輛,預計到2020年將超過2億輛。汽車的普及和未來持續穩步增長的趨勢,給車載定位市場帶來無限商機。

中新社西昌4月10日電 (記者 陶社蘭)中國第八顆北斗導航衛星10日4時47分發射成功。這次發射標志著北斗區域衛星導航系統的基本系統建成,在中國自主衛星導航系統發展史上具有重要意義,標志著北斗系統建設和應用步入新的發展階段,對中國衛星導航事業發展影響深遠。 中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其接受中新社訪問時介紹說,第八顆北斗導航衛星是一顆傾斜地球同步軌道衛星,是北斗導航系統組網衛星的第一次發射,也是中國「十二五」期間的首次航天發射。這顆衛星將與此前發射的北斗導航系統多顆衛星構成基本系統(由GEO和IGSO衛星組成),經過一段時間的在軌驗證和系統聯調後,將具備向中國大部分地區提供初始服務條件。
據知,中國正在積極實施北斗衛星導航系統建設工作,其目標是:建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的北斗衛星導航系統,促進衛星導航產業鏈形成,形成完善的國家衛星導航應用產業支撐、推廣和保障體系,推動衛星導航在國民經濟和社會各行業的廣泛應用。
冉承其說,北斗衛星導航系統正按照「質量、安全、應用、效益」的總要求,堅持「自主、開放、兼容、漸進」的發展原則,按照「三步走」發展戰略,穩步推進。
第一步,2003年建成北斗導航試驗系統,該系統由3顆地球同步靜止軌道衛星和地面系統組成,投資少、見效快,具有開機定位快速、支持位置報告和信息交換等特點,可為中國及周邊地區的中、低動態用戶提供定位、短報文通信和授時服務,已應用於水利、漁業、交通、救援等國民經濟領域,經濟和社會效益顯著。
第二步,2012年左右,將建成由十餘顆衛星組成的北斗區域衛星導航系統,具備覆蓋亞太地區的服務能力,採用無源定位體制,具有定位、導航、授時以及短報文通信功能。
第三步,2020年左右,建成由30餘顆衛星組成,覆蓋全球的北斗全球衛星導航系統,系統性能達到同期國際先進水平。
他並稱,北斗衛星導航系統將提供高質量的衛星導航服務,包括開放和授權兩種服務類型。開放服務將面向大眾用戶免費提供高可靠性的定位、測速和授時服務,定位精度10米,測速精度0.2米/ 秒,授時精度10納秒;授權服務面向專業用戶提供更高精度的定位、測速、授時、短報文通信、差分服務以及系統完好性信息服務。
「根據系統建設計劃,今明兩年中國將陸續發射多顆北斗導航衛星,完成北斗區域衛星導航系統建設。同時,將推廣衛星導航在各行業的廣泛應用,特別是建立和完善中國衛星導航產業支撐、保障與推廣體系,促進衛星導航產業的發展,促進衛星導航在國民經濟和社會各領域的廣泛應用。」冉承其說。
冉承其強調,為使北斗衛星導航系統更好地為全球服務,推動世界衛星導航系統的發展,中國願與世界各衛星導航系統開展合作與交流,積極探討在導航標准制定、科學研究、應用發展、兼容與互操作和系統完好性等方面的合作。

6. 北斗衛星導航系統的發展歷程是怎麼樣的

中國高度重視北斗系統建設發展,自20世紀80年代開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,形成了「三步走」發展戰略:

第一步,建設北斗一號系統。1994年,啟動北斗一號系統工程建設;2000年,發射2顆地球靜止軌道衛星,建成系統並投入使用,採用有源定位體制,為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務;2003年,發射第3顆地球靜止軌道衛星,進一步增強系統性能。

第二步,建設北斗二號系統。2004年,啟動北斗二號系統工程建設;2012年年底,完成14顆衛星(5顆地球靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星和4顆中圓地球軌道衛星)發射組網。北斗二號系統在兼容北斗一號系統技術體制基礎上,增加無源定位體制,為亞太地區用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務。

第三步,建設北斗三號系統。2009年,啟動北斗三號系統建設;2018年年底,完成19顆衛星發射組網,完成基本系統建設,向全球提供服務;計劃2020年年底前,完成30顆衛星發射組網,全面建成北斗三號系統。

(6)衛星導航發展歷史擴展閱讀:

5月21日下午,在全國政協十三屆三次會議首場「委員通道」上,全國政協委員、中國北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風介紹,今年是北斗全球系統的收官之年,最後一顆北斗組網衛星已運抵西昌衛星發射中心,各項准備工作正在有序推進,計劃6月份擇機發射。屆時,北斗系統部署將圓滿完成。

楊長風介紹,北斗系統是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、性能要求最高最復雜的巨型航天系統。楊長風說:「我們用20多年時間走過了國外衛星導航40年的發展路程,特別是北斗全球系統的建設,用兩年時間實現了17顆衛星、17個運載、29顆星的高密度發射組網,而且連戰連捷,創造了世界衛星導航的一個奇跡,被稱之為中國速度。」

7. 北斗衛星導航系統的發展與現狀

北斗衛星導航系統(BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSystem)是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。2018年底,北斗三號基本系統正式開通運行,後續繼續完成全球覆蓋,覆蓋面積擴大將帶來整體民用行業需求將進一步擴大。2019年中國衛星導航系統委員會主席王兆耀稱我國2020年計劃發射2-4顆北斗三號衛星,至2020年底全面完成北斗三號系統建設,我國北斗導航產業鏈正逐步完善。

北斗衛星導航系統產業鏈介紹

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三大部分組成,導航用戶段又可以細分為上中下游產業,上游基礎部件是產業自主可控的關鍵環節,基礎部件作為自主可控最關鍵的部分,主要由基帶晶元、射頻晶元、板卡、天線等構成;中游主要包括終端集成和系統集成,是產業發展的重點;下游的解決方案和運維服務提供眾多行業應用。

北斗衛星導航產業鏈中的中間段及地面段兩個環節,是國家核心基礎設施,主要由國家投資完成,而導航用戶段產業鏈環節,主要通過市場運作來滿足社會需求。

—— 更多數據及分析請參考前瞻產業研究院《中國北斗導航行業重點企業發展分析及投資前景報告》。

8. 衛星導航是什麼時候興起的

20世紀70年代,一種最現代化的導航設備開始興起,這便是美國以21顆工作衛星和專3顆備用衛星以及相屬應的地面支援設備為基礎建立的全球船舶定位系統。該系統目前有18顆衛星平均配置在6個軌道上,軌道傾角為55°,運行周期為12個小時,衛星採用偽碼擴頻、調制方式發射信號。使用的偽碼有0碼、9碼和C/A碼。0碼、9碼信號定位精度高,保密性能好,實際定位精度為10米,專供美國軍用和特別用戶使用;C/A碼供一般用戶使用,定位精度為100米。全球定位系統允許全世界范圍內全部24小時兩維或三維覆蓋。中國採用的GPS衛星導航儀均接收C/A碼信號。全球定位系統設計的最終格局為:星座由24顆衛星組成,其中21顆是恆定的,3顆為備用。

9. 北斗導航研發歷史 幾幾年開始。什麼時候重大突破啦。

據中國衛星導航工程中心負責人介紹,我國正在實施北斗衛星導航系統(COMPASS,中文音譯名稱BeiDou)建設工作,規劃相繼發射5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星。 建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。此前,已成功發射了兩顆北斗導航衛星,這一顆衛星為靜止軌道衛星(GEO衛星)。按照建設規劃,2012年左右,北斗衛星導航系統將首先提供覆蓋亞太地區的導航、授時和短報文通信服務能力。2020年左右,建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。


長征三號甲

」運載火箭,成功發射第五顆北斗導航衛星。這是一顆傾斜地球同步軌道衛星 (IGSO衛星),也是中國連續發射的第3顆北斗導航系統組網衛星。此次發射的衛星及其運載火箭分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院研製。本次衛星發射也是中國「長征」系列運載火箭第126次航天飛行。

  1. 北京時間2010年11月1日0時26分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭成功將第六顆北斗導航衛星送入太空,這是我國連續發射的第4顆北斗導航系統組網衛星。在這次發射中,中國衛星導航系統管理辦公室首次在運載火箭上使用了北斗衛星導航系統標志。藍色圓形標志包含有北斗七星、司南、網格化地球等元素以及北斗衛星導航系統的中英文名稱,表明北斗系統星地一體,為全球提供高精度、高可靠的定位、導航和授時服務的行業特點,展示其開放兼容、走向世界、服務全球的建設宗旨。這是長征系列運載火箭的第133次飛行。

第七顆北斗導航衛星是一顆傾斜地球同步軌道衛星,也是我國連續發射的第5顆北斗導航系統組網衛星。第七顆北斗導航衛星的成功發射,表明北斗衛星導航系統組網建設正按計劃順利推進,今後幾年將持續進行組網發射。我國自主衛星導航系統建設進入新的發展階段。這顆衛星將與2010年發射的5顆導航衛星共同組成「3+3」基本系統 (即3顆GEO衛星加上3顆IGSO衛星),在軌驗證和系統聯調後,將具備向我國大部分地區提供初始服務的條件。這次發射的衛星和火箭分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院和中國運載火箭技術研究院研製。這是長征系列運載火箭的第137次飛行。

按照「三步走」的發展戰略,我國還將陸續發射多顆組網導航衛星,不斷提升系統服務性能,擴大覆蓋區域,完成北斗區域衛星導航系統建設。2020年左右,將建成由30餘顆衛星組成的北斗全球衛星導航系統,提供覆蓋全球的高精度、高可靠的定位、導航和授時服務。



北斗衛星導航系統和美國全球定位系統、俄羅斯格洛納斯系統及歐盟伽利略定位系統一起,是聯合國衛星導航委員會已認定的供應商。

10. GPS衛星導航系統的發展歷程

GPS實施計劃共分三個來階段:
第一階段為方源案論證和初步設計階段。從1973年到1979年,共發射了4顆試驗衛星。研製了地面接收機及建立地面跟蹤網。
第二階段為全面研製和試驗階段。從1979年到1984年,又陸續發射了7顆試驗衛星,研製了各種用途接收機。實驗表明,GPS定位精度遠遠超過設計標准。
第三階段為實用組網階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛星發射成功,表明GPS系統進入工程建設階段。1993年底實用的GPS網即(21+3)GPS星座已經建成,今後將根據計劃更換失效的衛星。

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