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1、導航定位系統技術建議書“北斗一號”衛(wèi)星導航定位系統工程是根據我國國情和我軍對導航定位的需要申請立項建設的重要國防工程項目，1994年1月經國務院、中央軍委批準立項。該工程的目的是建立一個全天候、高精度、快速實時區(qū)域導航定位系統，并兼有簡短數字報文通信與授時的功能，使我軍獲得先進的、獨立自主和快速有效的定位手段?！氨倍芬惶枴毙l(wèi)星導航定位工程的建設是我軍現代化建設的重要組成部分，它由應用系統、衛(wèi)星系統、測控系統、運載系統、發(fā)射系統五大系統組成。“北斗一號”衛(wèi)星導航定位系統可為我國大陸、臺灣、南沙及其它島礁、中國海、日本海、太平洋部分海域及周邊部分地區(qū)，時速10
2、00公里以下的中、低動態(tài)用戶和靜態(tài)用戶提供每小時54萬次以上的定位/通信/授時服務。根據不同的使用區(qū)域，定位精度為10~100米。能安全地傳輸機密級以下的保密性信息，用戶每次可傳輸120個漢字。系統建成投入使用后，可同時為200～400個步兵團（平均每團配備50臺用戶機）、2500輛戰(zhàn)車、2000艘艦船、200～800架飛機及部分特殊用戶提供導航定位、簡短數字報文通信和授時服務，滿足未來高技術局部戰(zhàn)爭對導航定位的需要?！氨倍芬惶枴毙l(wèi)星導航定位系統由三顆地球同步衛(wèi)星（兩顆工作星分別定點在80°E、140°E，在軌備份星定點在110.5°E）、一個地面中心控制
3、系統、標校系統和各種用戶機等組成，系統組成見圖所示：系統組成示意圖系統采用三球交會測量原理進行定位，即以兩顆衛(wèi)星(位置已知)為兩球心，兩球心至用戶的距離(本系統要完成的測量量)為半徑可作二球面；另一個球面是以地心為球心，以地球半徑與用戶所在點的高程之和為半徑的球面，三球交會點即為用戶的位置。系統的工作過程是由地面中心向衛(wèi)星Ⅰ和衛(wèi)星Ⅱ同時發(fā)送出信號（C頻段），兩顆工作衛(wèi)星接收后，經出站轉發(fā)器向服務區(qū)內的用戶廣播（S頻段），用戶接收衛(wèi)星信號，需要定位或通信時向衛(wèi)星發(fā)射入站信號，經衛(wèi)星轉發(fā)回地面中心（C頻段），地面中心接收解調用戶發(fā)射的信號，測量出用戶所在點至兩
4、衛(wèi)星的兩個距離和量，然后根據用戶的申請服務內容進行相應的數據處理。對定位申請，根據測出的兩距離和量，加上從儲存在計算機內的數字地圖查尋到的用戶高程值，計算出用戶所在點的坐標位置，然后置入出站信號中發(fā)送給用戶，用戶收此信號后便知自己的坐標位置。對通信申請，地面中心將通信內容置入出站信號中，按收信地址轉發(fā)給收信人。系統出站信號采用超幀與幀結構的多路傳輸體制，入站信號采用突發(fā)幀傳輸體制，每一幀的數據段以數據形式傳輸電文信息，實現雙向通信。通信的數據主要為漢字和代碼兩種形式的短消息；中心控制站通過出站信號以時幀形式將“北斗一號”系統標準時發(fā)往用戶，用戶在收到標準時
5、和信號傳輸時延后，可獲取高精度的時間信息，完成定時授時功能，在特定情況下用戶機還可以發(fā)送雙向定時申請信息給中心站，中心站處理之后可將更高精度的定時信息發(fā)往申請用戶，完成雙向定時功能。系統在運行期間能安全地傳輸機密級以下的保密性信息。對信號在空間傳輸過程中采用了信道加密和信源加密兩重加密處理，信道加密是對每個有保密要求的用戶都選用一對獨特的偽隨機碼(PN碼)對載頻信號進行擴頻，一戶一碼，信源加密方案按信道中能傳輸機密級信息進行獨立設計。由于“北斗一號”衛(wèi)星導航定位系統用戶間通信具有衛(wèi)星通信的特點，因而通信質量不受距離和地形的影響，在一定程度上彌補了北斗短信定
6、位指揮系統與前線組合終端間地面微波通信的不足，可以作為兩者間通信的備用手段，提高戰(zhàn)場通信的可靠性。另外，用戶間通信采用段突發(fā)擴頻信號，發(fā)射時間僅為0.1秒，具有很好的隱蔽性，適合戰(zhàn)場使用條件。用戶機是“北斗一號”衛(wèi)星導航定位系統的應用終端，具有體積小、重量輕、耗電少、結構緊湊、性能可靠、操作方便等特點。按運載方式可分為便攜式、車載式、艦載式和機載式四大系列，每一系列又有若干類型，滿足不同用戶的需求。按使用者的管轄權限又可分為普通型和指揮型兩類。指揮型用戶機是指擁有一定用戶數量的上級集團管理部門，配有所屬用戶全部的接收地址及密鑰，不僅能接收中心控制系統發(fā)給它
7、自己的定位、定時和通信信息，而且能夠同時接收中心控制系統傳送給所屬用戶的定位及通信信息。指揮型用戶機既可以與其他用戶進行點對點通信，也可以對所轄用戶進行廣播通信。并可通過標準接口將定位和通信信息實時輸出。綜上所述，北斗導航定位系統擁有以下幾個重要特點：l同時具備定位與通訊功能，無需其他通訊系統支持l覆蓋中國及周邊國家和地區(qū)，24小時全天候服務，無通信盲區(qū)l特別適合集團用戶大范圍監(jiān)控與管理和數據采集用戶數據傳輸應用l融合北斗導航定位系統和衛(wèi)星增強系統兩大資源，提供更豐富的增值服務l自主系統、高強度加密設計，安全、可靠、穩(wěn)定，適合關鍵部門應用衛(wèi)星導航定位技術是
8、北斗短信定位指揮系統的重要組成部分，利用先進成熟的衛(wèi)星導航定位技術
