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最近(2018-06-19)在调查北斗卫星导航系统相关的模块和功能，这里总结一下。

北斗系统概况

全球卫星导航系统：GPS，GLONASS（俄罗斯），GALILEO（欧盟），北斗（BDS）
北斗系统的组成：5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，2012覆盖亚太，2020覆盖全球
功能：

1. 短报文通信：双向报文通信功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息。
2. 精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向用户提供20ns-100ns时间同步精度。
3. 定位精度：水平精度100米（1σ），设立标校站之后为20米（类似差分状态）。工作频率：2491.75MHz。
4. 系统容纳的最大用户数：540000户/小时。

北斗的发展阶段

1. 北斗一代卫星（2000-2003）
   主要解决“从无到有”阶段，有源定位，用户机需要向卫星发送请求，才能接收到定位信息，定位精度只有100米，但速度快，两三秒就可以定位。GPS 是无源定位，地面上的用户机只需要接收，然后解析出坐标不向卫星发送请求，通常需要30秒以上才能定位。
2. 二代卫星（2005-2017）
   主要覆盖中国 周边地区，提供高精度的无源定位、测速授时服务，主要解决了卫星定位“从有到优”的问题。
3. 三代卫星（2017-2020预计）
   通过发送更多卫星、建成更多地面基站增强系统，将一代的有源定位和二代的高精度无源定位从中国周边拓展到全球。

GPS卫星系统概况

系统组成：

• 中轨道上的卫星：不停广播自己的位置坐标和时间
• 地面控制系统：包含主控站，监控站和注入站等，主要负责修正数据和控制卫星
• 用户机：接收和解析数据

定位的基本原理：卫星不断向地球广播自己的坐标和时间，用户机接收后根据自己的时间大致计算出与卫星的距离。捕捉到三颗卫星即可推测出自己的坐标。考虑传播时间的误差，电离层大气对传播的影响等等，因此需要4颗或更多数量卫星进行算法纠正。

北斗短报文卫星通信系统

结构类似GPS定位系统，由于卫星在静止轨道，只需两颗卫星就可以覆盖中国及周边地区，另一颗作备用。到2020年，5颗卫星满足覆盖全球要求。
发送报文的时候，用户A发送信息到卫星，卫星经过周转后发送给用户B。
短报文定位原理：分别以两颗卫星为圆点，卫星到用户距离为半径做球，用户会在两球相交的圆弧上。地面控制部分有地球的电子地图，可以计算上述圆弧与地图表面相交的位置，从而得到用户坐标。该法速度快（两三秒），但误差高。

扩展

RNSS：Radio Navigation Satellite System
用户接收卫星无线电导航信号，自助完成至少4颗卫星的距离测量，进行用户位置、速度和航行参数的计算，是无源定位的一种（如GPS，北斗二代）。

RDSS（Radio Determination Satellite Service）卫星无线电测定业务
用户至卫星的距离测量和位置计算无法通过用户自身完成，必须有外部系统根据用户应答来完成。通过定位的同时，集成了通信。 北斗短报文在北斗系统提供全球通信服务之前，仅开放部分的卫星提供通信服务，这些静止卫星位于赤道上空，即中国的南面天空。因此，在使用RDSS 通信产品时，请确保南面天空无遮挡物（如墙体，建筑物、山体等），并保持设备的天线面朝向南面方向。