北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航原理是怎樣的？

北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航的原理是：衛(wèi)星至用戶間的距離測量是基于衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)射時(shí)間與到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間之差，稱為偽距。為了計(jì)算用戶的三維位置和接收機(jī)時(shí)鐘偏差，偽距測量要求至少接收來自4顆衛(wèi)星的信號(hào)。

衛(wèi)星定位實(shí)施的是“到達(dá)時(shí)間差”（時(shí)延）的概念：利用每一顆衛(wèi)星的精確位置和連續(xù)發(fā)送的星上原子鐘生成的導(dǎo)航信息獲得從衛(wèi)星至接收機(jī)的到達(dá)時(shí)間差。

由于衛(wèi)星的位置精確可知，在接收機(jī)對衛(wèi)星觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測點(diǎn)的位置（X,Y,Z）。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間是由每顆衛(wèi)星上原子鐘的銫和銣原子頻標(biāo)保持的。這些星鐘一般來講精確到世界協(xié)調(diào)時(shí)（UTC）的幾納秒以內(nèi)，UTC是由美國海軍觀象臺(tái)的“主鐘”保持的，每臺(tái)主鐘的穩(wěn)定性為若干個(gè)10^-13秒。

擴(kuò)展資料

北斗導(dǎo)航的應(yīng)用

1.北斗導(dǎo)航使得農(nóng)業(yè)更“智慧”。在江蘇興化國家糧食生產(chǎn)功能示范區(qū)，多種無人農(nóng)機(jī)借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無人作業(yè)。

2.依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)查詢目標(biāo)車輛的精確位置和歷史軌跡，對公車實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管。

3.廣西利用北斗云自動(dòng)監(jiān)測新技術(shù)，建立起完整的地質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)，能夠迅速對災(zāi)害隱患點(diǎn)作出控制措施。

4.江西南昌東湖區(qū)彭家橋街道光明社區(qū)開展的“北斗+智慧社區(qū)”示范應(yīng)用項(xiàng)目，針對社區(qū)老人提供精準(zhǔn)定位、位置呼救、位置查詢、公共交通、物業(yè)管理等便民服務(wù)，具有重要的示范意義。

參考資料來源：百度百科-北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的原理

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的原理是基準(zhǔn)站接受衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)后，會(huì)通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)形成相應(yīng)的信息，再由衛(wèi)星、廣播、移動(dòng)通信等手段將信息實(shí)時(shí)發(fā)送至應(yīng)用終端，實(shí)現(xiàn)定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的定位精度為10米，測速精度為0.2米/秒，授時(shí)精度為10納秒。

北斗導(dǎo)航為是我國自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，和美國的GPS、歐洲伽利略（GALILEO）、俄羅斯格洛納斯（GLONASS）都屬于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（NGSS）。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)成。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。據(jù)《蘭州晚報(bào)》報(bào)道，空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成；地面段包括基準(zhǔn)站、主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站；

用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將通過這三部分實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

以上內(nèi)容參考人民網(wǎng)——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)：精準(zhǔn)定位就是它的最強(qiáng)技能

北斗定位是什么？

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡稱BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并且具備短報(bào)文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2米/秒，授時(shí)精度10納秒。

2020年7月31日上午，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。

全球范圍內(nèi)已經(jīng)有137個(gè)國家與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簽下了合作協(xié)議。隨著全球組網(wǎng)的成功，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)未來的國際應(yīng)用空間將會(huì)不斷擴(kuò)展。

隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)、測繪地理信息、森林防火、通信時(shí)統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域，逐步滲透到人類社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入新的活力。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類。

原理

1、空間定位原理

在空間中若已經(jīng)確定A、B、C三點(diǎn)的空間位置，且第四點(diǎn)D到上述三點(diǎn)的距離皆已知的情況下，即可以確定D的空間位置，原理如下：

因?yàn)锳點(diǎn)位置和AD間距離已知，可以推算出D點(diǎn)一定位于以A為圓心、AD為半徑的圓球表面，按照此方法又可以得到以B、C為圓心的另兩個(gè)圓球，即D點(diǎn)一定在這三個(gè)圓球的交匯點(diǎn)上，即三球交匯定位。北斗的試驗(yàn)系統(tǒng)和正式系統(tǒng)的定位都依靠此原理。

2、有源與無源定位

當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用有源時(shí)間測距來定位時(shí)，用戶終端通過導(dǎo)航衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出一個(gè)申請定位的信號(hào)，之后地面控制中心發(fā)出測距信號(hào)，根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。

除了這些信息外，地面控制中心還有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，為地球表面各點(diǎn)至地球球心的距離，當(dāng)認(rèn)定用戶也在此不均勻球面的表面時(shí)，三球交匯定位的條件已經(jīng)全部滿足，控制中心可以計(jì)算出用戶的位置，并將信息發(fā)送到用戶的終端。

3、精度

參照三球交匯定位的原理，根據(jù)3顆衛(wèi)星到用戶終端的距離信息，根據(jù)三維的距離公式，就依靠列出3個(gè)方程得到用戶終端的位置信息，即理論上使用3顆衛(wèi)星就可達(dá)成無源定位，但由于衛(wèi)星時(shí)鐘和用戶終端使用的時(shí)鐘間一般會(huì)有誤差；

而電磁波以光速傳播，微小的時(shí)間誤差將會(huì)使得距離信息出現(xiàn)巨大失真，實(shí)際上應(yīng)當(dāng)認(rèn)為時(shí)鐘差距不是0而是一個(gè)未知數(shù)t，如此方程中就有4個(gè)未知數(shù)，即客戶端的三位坐標(biāo)（X，Y，Z），以及時(shí)鐘差距t，故需要4顆衛(wèi)星來列出4個(gè)關(guān)于距離的方程式；

最后才能求得答案，即用戶端所在的三維位置，根據(jù)此三維位置可以進(jìn)一步換算為經(jīng)緯度和海拔高度。

以上內(nèi)容參考百度百科-北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

北斗定位是什么原理？

基于北斗模塊、北斗衛(wèi)星信號(hào)的室外定位稱之為北斗定位。北斗模塊的定位原理：

和GPS模塊一樣，北斗模塊被稱為用戶部分，它像“收音機(jī)”捕獲并跟蹤衛(wèi)星的信號(hào)，根據(jù)數(shù)據(jù)按一定的方式進(jìn)行定位計(jì)算，最終得到用戶的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。SKYLAB針對車載、工控及消費(fèi)類應(yīng)用推出了一系列高品質(zhì)北斗模塊，支持多系統(tǒng)聯(lián)合定位以及單系統(tǒng)獨(dú)立定位，具有高定位精度，超低功耗，尺寸小巧等特性。

此系列模塊能夠在維持最低系統(tǒng)功耗的同時(shí)擁有最大靈敏度，內(nèi)部Flash可以進(jìn)行程序升級以支持不同的應(yīng)用。擁有額外的前置LAN用于優(yōu)化RF性能，易于與天線集成，且前置SAW濾波器加強(qiáng)了抗干擾性能。

SKYLAB基于MT3333芯片研發(fā)生產(chǎn)的北斗模塊屬于內(nèi)置北斗模塊，在實(shí)際使用中，將北斗模塊嵌入到產(chǎn)品的PCB板上即可。北斗模塊的應(yīng)用關(guān)鍵在于串口通信協(xié)議的制定，也就是模塊的相關(guān)輸入輸出協(xié)議格式。它主要包括數(shù)據(jù)類型與信息格式，其中數(shù)據(jù)類型主要有二進(jìn)制信息和NMEA-0183協(xié)議。北斗模塊根據(jù)NMEA-0183協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將位置、速度等信息通過串口傳送到PC機(jī)、PDA等設(shè)備。

通過內(nèi)置北斗模塊的移動(dòng)終端產(chǎn)品，如支持北斗定位的兒童手表、車載導(dǎo)航、無人機(jī)等定位終端產(chǎn)品。家長通過管理后臺(tái)可以實(shí)時(shí)知道小孩行蹤；在外訓(xùn)練的駕校教練車，學(xué)校通過北斗衛(wèi)星，掌握教練和學(xué)員的情況；自然條件復(fù)雜多變地方的橋梁、隧道，千里之外的監(jiān)控室可以隨時(shí)掌握地下微小的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，避免事故發(fā)生……

SKYLAB北斗定位模塊是集北斗&GPS定位功能的小尺寸定位模塊，型號(hào)如下：SKG09D/SKG12D/SKG17D。北斗模塊集成度高、功耗低、兼容接收GPS/BDS/GLONASS/GALILEO衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)載體的實(shí)時(shí)定位、授時(shí)、測速等功能，非常適合系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用的需求。

北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的組成部分，原理和與gps的區(qū)別

一、北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的組成部分：

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成?？臻g端包括3顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個(gè)地面站。用戶端包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。

二、北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)的原理：

用戶則用接收機(jī)來測定從接收機(jī)至衛(wèi)星的距離，并根據(jù)衛(wèi)星星歷所給出的觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。

三、北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)與gps的區(qū)別：

1、衛(wèi)星布局不同：

美國的全球定位系統(tǒng)包括繞地球運(yùn)行的27顆衛(wèi)星（24顆運(yùn)行、3顆備用），它們均勻地分布在6個(gè)軌道上。每顆衛(wèi)星距離地面約1.7萬公里，能連續(xù)發(fā)射一定頻率的無線電信號(hào)。從2017年底開始，北斗在軌衛(wèi)星共39顆。2019年還將再發(fā)射5-7顆，2020年再發(fā)射2-4顆衛(wèi)星后建設(shè)將全面完成。

2、精度不同：

北斗導(dǎo)航定位精度水平10米、高程10米（95%），在亞太地區(qū)，定位精度水平5米、高程5米（95%）。gps導(dǎo)航精度約為10米，綜合定位的話，精度可達(dá)厘米級和毫米級。

3、服務(wù)不同：

北斗導(dǎo)航終端與GPS、GAL．ILEO和GLONASS相比，優(yōu)勢在于短信服務(wù)和導(dǎo)航結(jié)合，增加了通信功能；全天候快速定位，極少的通信盲區(qū)，精度與GPS相當(dāng)，而在增強(qiáng)區(qū)域即亞太地區(qū)，精度甚至?xí)^GPS。

擴(kuò)展資料：

北斗系統(tǒng)具有的相關(guān)特點(diǎn)：

1、北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。

2、北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。

3、北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。

參考資料來源：百度百科-全球定位系統(tǒng)

參考資料來源：百度百科-北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)