北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工作原理
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過程是:首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時發(fā)送詢問信號,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶廣播。用戶響應(yīng)其中一顆衛(wèi)星的詢問信號,并同時向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應(yīng)信號,經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調(diào)用戶發(fā)來的信號,然后根據(jù)用戶的申請服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。 對定位申請,中心控制系統(tǒng)測出兩個時間延遲:即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問信號,經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到達(dá)用戶,用戶發(fā)出定位響應(yīng)信號,經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲;和從中心控制發(fā)出詢問信號,經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達(dá)用戶,用戶發(fā)出響應(yīng)信號,經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)示意圖
遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的,因此由上面兩個延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離,以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和,從而知道用戶處于一個以第一顆衛(wèi)星為球心的一個球面,和以兩顆衛(wèi)星為焦點(diǎn)的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶處于某一與地球基準(zhǔn)橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計(jì)算出用戶所在點(diǎn)的三維坐標(biāo),這個坐標(biāo)經(jīng)加密由出站信號發(fā)送給用戶。
短報文通信:一次可傳送多達(dá)120個漢字的訊息。
精密授時:精度達(dá)10納秒。
定位精度:水平精度100米(1σ),設(shè)立標(biāo)校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率:2491.75MHz。
系統(tǒng)容量:每小時540000戶。