導(dǎo)航系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-30
導(dǎo)航系統(tǒng)的視頻教程
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自主建設(shè)和運營的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也稱為“北斗”系統(tǒng)。目前，北斗系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到了交通運輸、海洋漁業(yè)、智能交通、氣象預(yù)報、應(yīng)急救援等領(lǐng)域，得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。本期視頻課，讓我們來了解一下北斗的前世今生及未來展望吧。
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導(dǎo)航系統(tǒng)的實例教程
9月25日消息，據(jù)BBC報道，中國雄心勃勃、希望快速擴張的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)能夠為世界許多地方（不僅僅是亞洲）提供服務(wù)，但它真的能與美國已經(jīng)成熟的全球定位系統(tǒng)(GPS)匹敵嗎？
圖：隨著2018年十多顆衛(wèi)星發(fā)射升空，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍正在迅速擴大
達林太（Dalintai）是中國北方的一名牧民，他以前每天騎摩托車跑好幾公里路為牲畜送水。現(xiàn)在，他要做的就是發(fā)送一條短信來操作自動供水系統(tǒng)。達林太說：“我可以通過這個系統(tǒng)隨時隨地為牛羊送水。”這條短信是通過中國正在擴大的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送的，它已經(jīng)被用于運輸、農(nóng)業(yè)甚至精確導(dǎo)彈。
最初，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是為軍方設(shè)計的，目的是減少對美國GPS系統(tǒng)的依賴。隨著覆蓋范圍的擴大，北斗系統(tǒng)逐漸成為巨大的商業(yè)機會。上個月，北京市政府要求3.35萬輛出租車(約占出租車總數(shù)的一半)安裝北斗系統(tǒng)，同時還設(shè)定了一個目標，即到2020年所有新車都將由北斗系統(tǒng)引導(dǎo)。
華為、小米和一加等國內(nèi)手機品牌現(xiàn)在都與北斗系統(tǒng)兼容，不過蘋果在9月12日的發(fā)布會上表示，其新款iPhone系列不支持北斗系統(tǒng)。中國越來越熱衷于向世界其他地區(qū)推廣自己技術(shù)實力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的首席設(shè)計師楊長峰直言不諱地表達了中國吸引更多海外客戶的雄心。他去年曾表示：“中國的北斗系統(tǒng)也是世界的北斗，全球衛(wèi)星導(dǎo)航市場肯定也是北斗追尋的市場。”
太空絲綢之路
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以北斗七星(西方大熊星座)命名，已經(jīng)有20多年開發(fā)歷史，但直到2000年、2012年才分別在中國和亞太地區(qū)投入使用。到2020年完成時，它將擁有35顆衛(wèi)星，以提供全球覆蓋。僅今年一年，中國就發(fā)射了10多顆北斗衛(wèi)星，上周又發(fā)射了兩顆。此外，中國官方媒體報道稱，更多衛(wèi)星將以“前所未有的密集度發(fā)射”。
展開 2023年5月17日10時49分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第五十六顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。
北斗系統(tǒng)組成
北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
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)星組成。
地面段包括主控站、時間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站，以及星間鏈路運行管理設(shè)施。
用戶段包括北斗及兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。
北斗系統(tǒng)發(fā)展特色
北斗系統(tǒng)的建設(shè)實踐，走出了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴展為全球服務(wù)的中國特色發(fā)展路徑，豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。
北斗系統(tǒng)具有以下特點：一是北斗系統(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，尤其低緯度地區(qū)性能優(yōu)勢更為明顯。二是北斗系統(tǒng)提供多個頻點的導(dǎo)航信號，能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度。三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具備定位導(dǎo)航授時、星基增強、地基增強、精密單點定位、短報文通信和國際搜救等多種服務(wù)能力。
北斗系統(tǒng)賦能各行各業(yè)提質(zhì)升級
目前，北斗系統(tǒng)已經(jīng)全面服務(wù)于交通運輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁等多個行業(yè)，加速融入電力、金融、通信等基礎(chǔ)設(shè)施，并為各行各業(yè)提供質(zhì)量升級的賦能服務(wù)。北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于民生領(lǐng)域，深刻改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。
以大眾熟悉的手機為例，2021年，國內(nèi)智能手機市場總出貨量中支持北斗系統(tǒng)的已達3.24億部，占比高達94.5%。這意味著，北斗系統(tǒng)已經(jīng)成為了大眾消費產(chǎn)品定位功能的標準配置，無論是智能手機、可穿戴設(shè)備等，都可以通過北斗系統(tǒng)實現(xiàn)準確的定位和導(dǎo)航功能，為用戶帶來更加便捷和高效的體驗。
展開 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用三球交會的定位體制，在統(tǒng)一的時間、空間基準中，將衛(wèi)星作為位置已知的空間節(jié)點播發(fā)導(dǎo)航信號，用戶通過接收導(dǎo)航信號獲取衛(wèi)星與用戶之間的偽距和多普勒頻移，實現(xiàn)用戶的定位、測速、導(dǎo)航和授時服務(wù)。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，時間的穩(wěn)定性和時鐘的同步是高精度測量的基礎(chǔ)。目前，GPS、Galileo、GLONASS以及我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均在星上配置了高精度時頻系統(tǒng)，通過在每顆衛(wèi)星配置高性能的星載原子鐘和功能豐富的時頻生成與保持設(shè)備，為衛(wèi)星導(dǎo)航載荷提供高精度、平穩(wěn)可靠的時頻參考信號。隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度和自主運行能力的不斷提升，對星載時頻系統(tǒng)的性能也提出了更高的要求。
本文首先介紹了目前應(yīng)用于各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的星載時頻關(guān)鍵技術(shù)，然后討論了面向未來精度提升和系統(tǒng)自主運行能力提升需求下星載時頻系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和可能的發(fā)展路徑。
1 導(dǎo)航衛(wèi)星時頻系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
導(dǎo)航衛(wèi)星時頻系統(tǒng)由多臺原子鐘和時頻生成與保持單元組成。星載原子鐘輸出穩(wěn)定度極高的頻率信號，時頻生成與保持單元將原子鐘的頻率轉(zhuǎn)換為衛(wèi)星載荷需要的頻率，常為10.23MHz，并進行原子鐘主備份輸出信號間的高精度測量和鐘差參數(shù)精密調(diào)整，為導(dǎo)航衛(wèi)星有效載荷提供性能優(yōu)良、平穩(wěn)可靠的基準時間頻率信號。
1.1 星載原子鐘
時間(頻率)是7個基本物理量中計量精度最高的，這得益于原子鐘技術(shù)的不斷發(fā)展。原子鐘是利用原子在微波、光波段的電子躍遷頻率作為基準產(chǎn)生的時間保持系統(tǒng)。原子鐘是現(xiàn)代導(dǎo)航衛(wèi)星的基礎(chǔ)，各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均配置了星載原子鐘。考慮到原子鐘在星載應(yīng)用中對體積、質(zhì)量、功耗、可靠性和壽命的要求，以及需要非常好的頻率穩(wěn)定度，目前的星載原子鐘仍以銣鐘、氫鐘和銫鐘為主，通常每顆衛(wèi)星配置3～4臺原子鐘。
根據(jù)系統(tǒng)需求與技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)，各全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用了不同種類的星載原子鐘。
展開 據(jù)BBC報道，中國雄心勃勃、希望快速擴張的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)能夠為世界許多地方（不僅僅是亞洲）提供服務(wù)，但它真的能與美國已經(jīng)成熟的全球定位系統(tǒng)(GPS)匹敵嗎？
圖：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)擴張的時間線，中國計劃到2020年在軌道上擁有35顆北斗衛(wèi)星
到2018年底，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將覆蓋“一帶一路”沿線國家。“一帶一路”是中國主導(dǎo)的大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施和貿(mào)易項目，而北斗系統(tǒng)則被稱為“太空絲綢之路”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋了包括巴基斯坦、老撾以及印度尼西亞在內(nèi)的30個國家。英國皇家聯(lián)合軍種防務(wù)與安全研究所的亞歷山德拉·斯蒂金斯（Alexandra Stickings）表示:“這期間肯定有涉及擴大影響力的因素，但更多則是關(guān)于經(jīng)濟安全的。”
斯蒂金斯表示，能夠與全球定位系統(tǒng)(GPS)匹敵的全球導(dǎo)航系統(tǒng)，是中國成為太空領(lǐng)域全球領(lǐng)導(dǎo)者雄心的一個重要組成部分。他說：“擁有自己系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于可保證訪問的安全性，從某種意義上說，中國不需要再依賴其他國家提供類似服務(wù)。美國可以禁止用戶訪問某些特定地區(qū)，特別是在沖突時期。”
圖：隨著覆蓋范圍的擴大，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的商業(yè)應(yīng)用也越來越多
但是，盡管北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)擁有先進的技術(shù)，但它也有個所謂的缺陷，即使用雙向傳輸方式，包括衛(wèi)星向地球發(fā)送信號，以及設(shè)備向衛(wèi)星發(fā)回信號。這可能會降低精度，并占用更多的頻譜帶寬。相比之下，GPS設(shè)備不需要將信號傳回給衛(wèi)星。世界安全基金會(Secure World Foundation)主任布賴恩·維登(Brian Weeden)表示：“開發(fā)和運行全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)非常困難。”
來源：網(wǎng)易科技
展開 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GLONASS）之后第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)不是指一顆衛(wèi)星，而是以北斗三號這一代為例要到2020年完成30多顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射的成熟系統(tǒng)。對于中國掌握衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，美國作為GPS的運用大國，非常憎恨的中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，這是為什么呢？
從2000年開始，中國已經(jīng)陸續(xù)建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，往天上發(fā)射了二十多顆衛(wèi)星，形成了導(dǎo)航的組網(wǎng)，是繼美國的GpS，歐洲的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及俄羅斯的格林納斯以外的全球第四個，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)運用在了測繪，漁業(yè)，搶險救災(zāi)，電信，森林防火，公共安全等領(lǐng)域，雖然還比不上美國的GPS，還不能免費使用，但將來一定能在國際市場上擠壓美國，那時他有可能被中國擠出市場，所以美國對中國的北斗系統(tǒng)格外忌恨。
正如在國際市場上，中國的產(chǎn)品一旦進入，首先就會取代美國的地位，至今中國奪走了美國人的多少個世界第一，現(xiàn)在可以說任何一種工業(yè)品中國都排世界第一，現(xiàn)在中國正在軍火市場和衛(wèi)星導(dǎo)航市場擠壓美國，并且必然與其他中國制造一樣，趕走美國，中國人做的總是又好又便宜，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段，地面段，用戶段三部分組成，可向全世界的用戶提供全方位，全天候的導(dǎo)航與定位服務(wù)，初號具備了定位，導(dǎo)航和授時的能力，定位精度10米，測速精度每秒0.2米，授時精度10納秒，這怎么能不讓美國著急。
除了上邊講的民用領(lǐng)域外，在軍事上徹底擺脫了美國的GPS控制，這樣中國才能用自己的導(dǎo)彈去打任何敵人的目標，另外在飛機上，航母上，軍艦上都可以安裝北斗，這就等于這些武器都安上了眼睛，不但著得見，而且看得清，才能打得準。
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導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)化：提升北斗導(dǎo)航的“精準度”
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度依賴于衛(wèi)星軌道的精準度。激光測距技術(shù)可對北斗衛(wèi)星等導(dǎo)航衛(wèi)星進行高精度軌道校準，修正軌道誤差。據(jù)規(guī)劃，2025年我國將通過激光測距技術(shù)把亞太地區(qū)的北斗定位誤差從8米降至6.8米，大幅提升導(dǎo)航系統(tǒng)在交通、農(nóng)業(yè)、測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用價值。
傳感器：激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達、攝像頭傳感器、高精度定位、組合導(dǎo)航系統(tǒng)。
4. 車載電子與網(wǎng)絡(luò)通信(Automotive Electronics & Connectivity)
智能座艙硬件：車載顯示屏、抬頭顯示系統(tǒng)(HUD)、全液晶儀表、艙駕一體化終端。
展會核心信息
舉辦時間：2026 年 11 月 9 日 —11 日
舉辦地點：沙特利雅得國際會展中心
展會定位：中東無人機技術(shù)展示、采購對接、商業(yè)合作、品牌推廣的一站式核心平臺
展品范圍：覆蓋無人機整機、飛控系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備、動力系統(tǒng)、云臺相機、載荷設(shè)備、反無人機系統(tǒng)、零部件、行業(yè)解決方案、模擬訓(xùn)練系統(tǒng)等全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品
展會核心價值
1.直面核心采購方
本屆展會是覆蓋物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的一個專業(yè)盛會，包括有人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、IT通信、傳感器、定位導(dǎo)航系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、區(qū)塊鏈、自動識別等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市、智能安防、智能交通/停車、智慧園區(qū)\社區(qū)、智能家居、商顯顯示、消費電子、智慧辦公、工業(yè)互聯(lián)、航天軍工、環(huán)境監(jiān)測、防偽、人員、資產(chǎn)、快消品、服飾、圖書、智慧機關(guān)事務(wù)管理等領(lǐng)域的全面解決方案。
導(dǎo)航系統(tǒng)優(yōu)化：提升北斗導(dǎo)航的“精準度”</strong></h1><p class="ql-align-justify">衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的<strong>定位精度</strong>依賴于衛(wèi)星軌道的<strong>精準度</strong>。激光測距技術(shù)可對北斗衛(wèi)星等導(dǎo)航衛(wèi)星進行高精度軌道校準，修正軌道誤差。
IMU可用于包括安全氣囊部署、虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備、無人機導(dǎo)航和地圖系統(tǒng)的陀螺儀，以及用于視頻游戲機、攝像頭和飛機姿態(tài)控制系統(tǒng)應(yīng)用的加速計。
一些常見的致動器包括數(shù)字光處理（DLP）芯片、揚聲器、微泵、旋轉(zhuǎn)微電機、鉗子、打印機、微齒輪、微閥、微鏡和開關(guān)等。開關(guān)是重要的致動器應(yīng)用領(lǐng)域，需要了解“拉入”電壓以及拉入和釋放電壓之間的滯后，才能優(yōu)化超小型開關(guān)的設(shè)計。
（1）核心數(shù)據(jù)處理架構(gòu)
aiData Auto Annotator整合攝像頭、激光雷達（LiDAR）、全球導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)/慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS/INS）及可選毫米波雷達數(shù)據(jù)，在統(tǒng)一的4D（空間+時間）環(huán)境模型中完成多傳感器數(shù)據(jù)的同步標注。
與人工標注類似，傳感器的精確標定與同步是保障標注質(zhì)量的基礎(chǔ)前提（相關(guān)細節(jié)可參考往期技術(shù)博客）。
檢測和信息技術(shù)；Image data processing technology 圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)；Geological hazards and earthquake engineering 地質(zhì)災(zāi)害與地震工程；Geographic Information Systems (GIS) 地理信息系統(tǒng)（GIS）；Global Navigation Satellite System (GNSS) 全球導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)
隨著電氣化推動汽車和航空航天領(lǐng)域的創(chuàng)新，PCB將在確定清潔能源如何為通信和導(dǎo)航等系統(tǒng)提供動力方面發(fā)揮重要作用。
" data-table-id="j1wfkditznn" data-row-id="v696xuxkzrc" data-col-id="gk1wpd97xgr" data-rowspan="1" data-colspan="1"><p> 涉及內(nèi)容主要算法典型軟件船載雷達、電磁兼容（EMC）</p><p><br></p><p>天線布設(shè)與通信覆蓋</p><p><br></p><p>海上導(dǎo)航與探測系統(tǒng)
