北斗卫星导航定位系统在自动化变形监测中的应用

张志高

摘 要：为了更好地适应社会发展需求，提高信息传递的安全性与可靠性，就必须要加大对北斗卫星导航点位系统的研究。本文首先简单介绍了北斗卫星导航系统，然后介绍了北斗卫星导航定位系统的发展进程，最后分析了北斗卫星导航定位系统在自动化变形监测中应用的优势。

关键词：北斗卫星导航定位系统；自动化变形监测；应用

中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0143-01

引 言

我国航天事业的快速发展，对北斗卫星导航定位系统的要求越来越高。因此，只有不断加大对北斗卫星导航定位系统建设的研究力度，才能有效保证信息传递的准确性和安全性，不断提升我国综合国力水平，为我国卫星导航技术与世界卫星导航技术的发展打下良好基础。

1 北斗衛星导航定位系统综述

北斗卫星导航定位系统（北斗导航卫星导航系统）是中国自主研发的区域活动三维卫星定位与通信系统（CNSS），是美国全球定位系统（GPS），是俄罗斯GLONASS卫星导航系统的第三个。北斗卫星导航定位系统致力于为全球客户提供高质量的定位、导航和定时服务，突出特点是：卫星数量少，用户终端设备简单，其建设和发展遵循开放、独立、兼容性、进步4的原则。北斗卫星导航系统由5个地球静止轨道卫星和30个非静止轨道卫星组成，提供两类服务，服务将是开放和授权服务（第二代系统）。开放服务是在服务区域免费提供位置、速度测量和定时服务。定位精度为10m，定时精度为50ns，测量精度为0.2m/s。根据系统建设总体规划，该系统将首先具备2012年亚太地区定位、导航和定时、短信息通信服务的能力。2020年左右，将建成全球北斗卫星导航系统。

2 北斗卫星导航定位系统发展历程

北斗卫星导航系统的建设和发展，以促进应用和工业发展为最终目标，不仅是建立系统，更有良好的系统，注重质量、效率、安全、应用，遵循开放、独立、兼容、进步的原则。北斗卫星导航系统按照“三步”发展战略稳步推进。第一步是从1994年到2000年建立北斗卫星导航测试系统，使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步：建立北斗卫星导航系统。从2004年到2012年，这是一个由16颗卫星组成的区域卫星导航系统，可以覆盖亚太地区。第三步：到2020年，北斗卫星导航系统将完成35颗卫星的全球覆盖。此外，自2000年以来，北斗系统与有关国家合作扩大卫星导航频率资源，先后与20多个国家和地区和国际组织、300多个卫星网络进行有效协调。我们将与其他卫星导航系统在系统建设和应用领域开展全方位合作与交流，加强兼容性和互操作性，实现资源共享、优势互补、技术进步。

3 北斗卫星导航定位系统在自动变形监测中的应用

自动变形监测系统是一套GPS卫星定位、计算机通信、网络传输、数据处理和管理、分析、计算和新技术等新型传感器的集成系统工程。北斗卫星导航和定位系统有其独特的应用程序在变形监测自动化的优点，在以下方面：①北斗卫星导航和定位系统有导航系统在世界上没有短信的功能，它可以输入120个字符，该应用程序将在导航领域极其重要的意义。在紧急情况下，搜索和救援直升机往往受到GPS定位的限制，因此北斗的技术水平不能超过GPS；②报道。北斗导航系统是覆盖区域导航系统，覆盖东经70～140°，北纬5～55°。24h全天候服务，无通讯盲区；③新一代的卫星在技术和管理上有很多创新，原子钟利用氢钟多次提高精度，从目前的10～2.5m；此外，新的卫星自主经营和管理能力，不能依靠地面控制系统，明星和操作空间卫星之间的联系构成一个新的管理系统，它可以减少对地面控制站的依赖，有效降低系统操作和管理成本和地面控制站当灾难对卫星的影响；④覆盖全国的基础增强系统（CORS station）可以提供仪表定位，为实现高精度的毫米定位随时随地提供技术保证；⑤北斗是世界上第一个向公众提供免费三频导航的系统，使高精度的实现更加灵活方便，而GPS和Galileo部分频段需要商业授权；⑥北斗卫星导航芯片的重大突破是卫星导航专用ASIC硬件与国内应用处理器的结合。实现了北斗多模导航基带和射频芯片的定位，并在北斗多模导航芯片中应用了自己的应用处理器。在BD/GPS多模基带芯片的解决方案中，卫星导航专用ASIC硬件与国内应用处理器结合，形成了一个真正的“中国核心”。国内完全自主开发的CPU/处理器DSP核心，包括指令集、编译器软件工具如链和所有关键技术，拥有中国100%自主知识产权、高强度加密设计、安全、可靠、稳定。

4 总结语

北斗卫星导航定位系统是国家信息基础设施之一，是实现社会信息化的重要工具，也是国家经济水平和经济实力的象征。与GPS等相比，其各种产品以及误差改正模型都还没有形成，在一定程度上降低了BDS的定位精度，这给北斗卫星导航系统在自动化变形监测中的应用带来了一定的影响。因此，建议国家加大这方面的投入力度，尽快形成北斗的各种高精度产品，推动北斗卫星导航定位系统在各个领域中的应用，使其更好地为我国的国民经济建设服务。

参考文献

[1]史恒林，李媛州，王子强.北斗定位导航技术的应用及展望[J].科技创新导报，2015，12（17）：118～119.

[2]侯海东，杨艳庆，刘 垚，王恒信.北斗卫星导航系统在变形监测中的应用展望[J].测绘与空间地理信息，2015，38（07）：142～144+148.

[3]盘贻峰.北斗定位导航技术的应用及展望分析[J].中国高新技术企业，2017（10）：55～56.

收稿日期：2018-3-15