20世紀(jì)80年代,我國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,形成了"三步走"發(fā)展戰(zhàn)略:2000年年底,建成北斗一號系統(tǒng),向中國提供服務(wù);2012年年底,建成北斗二號系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年,建成北斗三號系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。
1994年,啟動北斗一號系統(tǒng)工程建設(shè);2000年,發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星,建成系統(tǒng)并投入使用,采用有源定位體制,為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務(wù);2003年發(fā)射第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星,進(jìn)一步增強系統(tǒng)性能。
2004年,啟動北斗二號系統(tǒng)工程建設(shè);2012年年底,完成14顆衛(wèi)星(5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星)發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號系統(tǒng)在兼容北斗一號系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上,增加無源定位體制,為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務(wù)
。
2009年,啟動北斗三號系統(tǒng)建設(shè);2018年年底,完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),完成基本系統(tǒng)建設(shè),向全球提供服務(wù);計劃2020年年底前,完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),全面建成北斗三號系統(tǒng)。北斗三號系統(tǒng)繼承北斗有源服務(wù)和無源服務(wù)兩種技術(shù)體制,能夠為全球用戶提供基礎(chǔ)導(dǎo)航(定位、測速、授時)、全球短報文通信、國際搜救服務(wù),中國及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報文通信、星基增強、精密單點定位等服務(wù)。
中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(
BeiDou Navigation Satellite System,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之后的第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。中國的BDS和美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的GALILEO,是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認(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、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù),并具短報文通信能力,已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r能力,定位精度為分米、厘米級別,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。
對于無人機(jī)來講,定位以及相應(yīng)的應(yīng)急通信是非常關(guān)鍵的技術(shù),利用北斗對于導(dǎo)航定位來講,可以極大地提高作業(yè)精度。同時,利用北斗系統(tǒng)也能夠為無人機(jī)應(yīng)用通信提供更廣的覆蓋范圍以及更高的可靠性。
1、
提供實時精確位置信息并進(jìn)行導(dǎo)航定位。
北斗衛(wèi)星定位采用一種三星定位算 信等各種處理之后,把定位數(shù)據(jù)、通信數(shù)據(jù)等放入出法的思想就有可能實現(xiàn)全天候、高精度、快速實時的 站幀信號之中,發(fā)往指定用戶,用戶收到中心控制站區(qū)域性無源導(dǎo)航定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對我國用戶的 通過出站信號發(fā)出的各種數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)定位、通信定位和測速等功能可以利用北斗地基增強系統(tǒng),為無人機(jī)提供實時的厘米級位置信息并進(jìn)行導(dǎo)航定位。為無人機(jī)提供位置信息是北斗的首要任務(wù),基于北斗的地基增強系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位功能和數(shù)字化地圖庫配合可在電子地圖上標(biāo)注出無人機(jī)的實時位置和相應(yīng)時間。
2、
顯著提高無人機(jī)導(dǎo)航的可靠性。
兼容北斗的多模衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠顯著提高無人機(jī)導(dǎo)航的可靠性,因為利用北斗、GPS等多模衛(wèi)星導(dǎo)航芯片和模組,能夠同時搜尋并利用多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號,使得在視衛(wèi)星數(shù)量從單一GPS系統(tǒng)的10顆左右提升到20余顆,極大的提高了衛(wèi)星導(dǎo)航定位的可靠性。實驗中發(fā)現(xiàn),在某些原來GPS信號較差的區(qū)域,北斗無人機(jī)能保持良好的衛(wèi)星定位效果。
3、利用北斗短報文功能增強無人機(jī)處理突發(fā)事件能力。若無人機(jī)出現(xiàn)意外,需要緊急迫降來搜尋無人機(jī)時,這時候搜尋比較困難,而利用北斗系統(tǒng)以后可以設(shè)置一些專用指令,使得無人機(jī)出現(xiàn)故障的時候,即使在沒有移動通信信號覆蓋的區(qū)域,也可以通過北斗短報文進(jìn)行搜救和維修。
4、加強人機(jī)信息交流。利用北斗導(dǎo)航,可加強地面人員設(shè)備與無人機(jī)的信息交流,提高對無人機(jī)的測控能力。地面站可通過北斗衛(wèi)星向無人機(jī)發(fā)送遙控指令,當(dāng)無人機(jī)飛出地面測控范圍內(nèi),北斗可作為備用測控通信技術(shù)。
北斗加無人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢可以分為五個部分,首先是定位精度高,基于北斗高精度GNSS接收機(jī)及天線,支持北斗、GPS、GLONASS三系統(tǒng)定位;第二是作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高;第三是作業(yè)范圍廣;第四是控制自動化;第五是應(yīng)用性通信,利用北斗短報文通信,可以擴(kuò)展無人機(jī)的應(yīng)急通信功能。
<完>
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北京國際無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)博覽會UAS EXPO CHINA為每年舉辦一屆,先后得到了廣大主流無人機(jī)系統(tǒng)科研生產(chǎn)單位的積極參與,產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,經(jīng)過多年的歷練發(fā)展已成為我國無人機(jī)領(lǐng)域公認(rèn)的重要交流平臺。2021北京國際無人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)博覽會將于7月9日-11日在北京亦創(chuàng)國際會展中心再度榮耀亮相,是集學(xué)術(shù)交流、展覽展示、商業(yè)洽談、飛行表演、模擬體驗于一體的高檔次、大規(guī)模、較權(quán)威的綜合性專業(yè)活動,對于推動國內(nèi)無人機(jī)科技創(chuàng)新、加強國際間的交流與合作、促進(jìn)航空航天和無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展將發(fā)揮重要的橋梁作用。
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