中国北斗除了定位,还有哪些独特的功能?

中国北斗除了定位,还有哪些独特的功能?,第1张

北斗卫星导航系统已经无处不在,从地图导航到外卖,再到车库停车,无处不在。全球有超过372亿手机使用北斗导航系统。北斗系统的发展是一个不断创新、开拓进取的过程。北斗一号的主要成就是两颗卫星实现了广泛的高精度定位和授时服务,覆盖中国和周边地区。根据GPS定位原理,需要12颗卫星,双向授时精度10ns,全球领先。定位和报告可以在同一渠道同时完成。用户知道我在哪里,指挥部门也知道我们在哪里,定位报告是北斗与GPS最大的区别。

北斗是世界上第一个具有三频完整服务能力的导航系统。北斗是全球首个连续导航定位报告双模式集成系统。双模用户计算机带来了巨大的社会效益和经济效益。主要成就是独立建立了时间和空间的全球基准,因为只有全球系统是全球系统的代表,那些区域系统没有能力建立时间基准,所以北斗系统没有。北斗七星实际上是从第一阶段到第四阶段的航行,因此北斗七星的成就是跨代的。

我国北斗建成后,基本上达到了L频计级的导航精度。在2030年或2035年,一个导航、通信、遥感融合深度的空间系统将来自中国,中国的高速网络采用5g地面网络,实现全球天空物体和内容的连通性,第六代移动通信,中国的6G道路和西方国家的不一样,中国是先建设地面系统,然后建设空间系统,中国的空间系统是基于北斗时空基准的,所以中国的5G将会成功,中国的6G也会成功。

未来会有一个北斗全球物联网。互联网是人与人之间的一种联系,人们非常包容。为了实现全球动态事物之间的互联,全球物联网必须在时空基准下进行维护。世界一流的动态分米级北斗卫星导航系统已经实现,提供了统一时空基准的天基物联网,获得了天基无线电全球系统对地球的认知,北斗未来天基物联网模块实现了空间物体与空间的互联,空间与地球内容联网,任务超出了地球导航方法的研究。其意义在于充分发挥北斗空时基准的基本价值,打破世界上独立建筑行业导航、通信、遥感的固化状态,为包括遥感在内的大部分行业提供公共数据链接。北斗多业务卫星无线电系统是我国重要的空间信息基础设施。北斗三号在基础导航、星基增强、精确单点定位、信息通信、国际搜救等服务领域的综合创新,是未来发展的良好开端。

北斗卫星导航芯片、模块、天线、板卡等基础产品,是北斗系统应用的基础。通过卫星导航专项的集智公关,我国实现了卫星导航基础产品的自主可控,形成了完整的产业链,逐步应用到国民经济和社会发展的各个领域。伴随着互联网、大数据、云计算、物联网等技术的发展,北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强,产生了显著的融合效益。具体作用如下:
交通运输
陆地应用,如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等;航海应用,如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等;航空应用,如航路导航、机场场面监控、精密进近等。
农业
主要包括农田信息采集、土壤养分及分布调查、农作物施肥、农作物病虫害防治、特种作物种植区监控、以及农业机械无人驾驶、农田起垄播种、无人机植保等应用,其中农业机械无人驾驶、农田起垄播种、无人机植保等应用对高精度北斗服务需求强烈。
林业
主要包括林区面积测算、木材量估算、巡林员巡林、森林防火、测定地区界线等应用。其中巡林员巡林、森林防火等使用了北斗特有的短报文功能。
渔业
主要包括渔船出海导航、渔政监管、渔船出入港管理、海洋灾害预警、渔民短报文通信等应用。特别是在没有移动通信信号的海域,使用北斗系统短报文功能,渔民能够通过北斗终端向家人报平安,有力保障了渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护。
公安
主要包括公安车辆指挥调度、民警现场执法、应急事件信息传输、公安授时服务等应用。其中应急事件信息传输使用了北斗特有的短报文功能。
防灾减灾
主要包括灾情上报、灾害预警、救灾指挥、灾情通信、楼宇桥梁水库等监测等应用。其中,救灾指挥、灾情通信使用了北斗特有的短报文功能,楼宇桥梁水库等应用利用了高精度北斗服务。
大众应用
主要包括手机应用、车载导航设备、可穿戴设备等应用,通过与信息通信、物联网、云计算等技术深度融合,实现了众多的位置服务功能。
……

全球定位系统的总称是GNSS,对应的GNSS模块是指接收机类型涵盖GPS、北斗、GALILEO、GLONASS多个卫星定位系统的定位导航模块。

中国北斗卫星导航系统的简称是BDS,美国的全球卫星导航系统的简称是GPS,俄罗斯的全球卫星导航系统的简称是GLONASS,由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统的简称是GALILEO。

GNSS模块通过运算与每个卫星的伪距离,采用距离交会法得出接收机的经度、纬度、高度和时间修正量这四个参数。并通过串行通信口不断输出NMEA格式的定位信息及辅助信息,供接收者选择应用。

SKYLAB的GNSS模块根据支持卫星信号的频段,分为单频GPS定位模块、单频北斗定位模块和单频北斗多模定位模块、双频北斗多模定位模块;根据定位精度的不同分为标准高精度GNSS定位模块和RTK高精度GNSS定位模块;根据使用方式的不同分为嵌入式内置型GNSS定位模块和外置型天线一体化GNSS G-mouse成品;根据模块性能的不同分为标准高精度GNSS定位模块,RTK高精度GNSS定位模块,弱信号GNSS+INS惯性组合导航模块和GNSS授时模块等。

标准高精度定位导航:从移动互联到物联网,位置是一个基础的不可或缺的信息,汽车行驶在路上,需要实时判断自己的位置,并利用内置的标准高精度GNSS定位模块获取的位置信息,配合电子地图来实现导航,它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径。SKYLAB研发推出的标准高精度定位模块(单频GPS,单频BDS,单频北斗多模、双频北斗多模、天线一体化模块、G-mouse),可以为车载和便携式手持等定位终端产品的制造提供了高灵敏度、高精度、低成本的定位、导航等解决方案,能满足专业定位的严格要求与个人消费需要。

RTK高精度定位导航:随着新基建热潮的到来,借助5G+新基建的东风,无人驾驶,自动驾驶等技术正在逐步完善,对智能驾驶汽车来说,车道很窄,和路边的障碍物之间的距离也较短。这意味着,汽车对定位精度的要求是10到30厘米。SKYLAB研发推出的RTK高精度定位模块,内置RTK算法,同时支持BDS、GPS双卫星定位系统,配合全国北斗增强网的高精度定位服务,可以达到实时厘米级定位精度,满足智能驾驶汽车的高精度定位需求。

弱信号惯性组合导航:汽车行驶在路上,视野可能会受到周边的树木、同行的卡车、城市楼群的遮挡,卫星导航系统容易受到周围环境的影响,例如树木楼房等,造成多路径效应,使得定位结果精度降低甚至丢失,尤其是在隧道或者室内环境中,卫星导航系统基本无法使用。SKYLAB弱信号惯性组合导航模块提供实时高精度的车辆定位、测速和测姿信息,在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时,不借助里程计信息,利用纯惯性导航技术,也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿,解决弱信号环境下车辆定位漂移或无法接收卫星信号的问题。

米级L1+L5双频GNSS定位模块:单频定位模块的定位精度为2-3米,不能够满足1米左右的车载导航定位精度需求。L1+L5双频定位模块SKG122S/SKG122Y是SKYLAB新推出的工业级标准、高性能双频定位导航模块,能同时跟踪卫星数达40颗,支持多系统联合定位和单系统独立定位,两款模块均支持天线检测,其强抗干扰性,抗多径效应的特性使定位更快,精度更高,产品性能更可靠。其中SKG122S支持GPS(L1+L5)+BDS(B1I+B2A)+GLONASS(L1)+QZSS(L1+L5)+GALILEO(E1+E5)频段,支持北斗三号卫星定位;支持A-GPS,同时跟踪卫星数量高达40颗,且支持单北斗三代(上电默认进入北斗三代,不搜索北斗二代卫星,有效缩短搜星时长),具有强抗干扰性和抗多径效应,双频多模的模块特性使SKG122S定位更快,精度更高,产品性能更可靠。双频定位模块的跟踪灵敏度为-162dBm,捕获灵敏度为-148dBm,1Hz~5Hz的数据更新频率,供电电压为33V,达到-40℃~85℃的工业级温度范围,默认波特率115200bps,最高可设置为460800bps。


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