北斗衛星導航系統在地質領域的應用

北斗衛星導航系統概述

北斗衛星導航系統由我國自主研發，具有獨立的知識產權，遵循開放性、自主性、兼容性和漸進性的建設原則，旨在建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的衛星導航系統，以促進衛星導航產業鏈形成，形成完善的國家衛星導航應用產業支撐、推廣和保障體系，推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛應用。北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段3部分組成，共有基本型、通信性、授時性、指揮型和多模式幾種用戶機類型，以適應不同的應用環境和功能。

北斗衛星導航系統的原理

北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。不同于GPS的被動式偽碼單向測距三維導航，北斗衛星導航系統定位由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息，因此可以負責整個系統的監控管理。即北斗衛星導航系統采用的是有源定位，這是與GPS和GLONASS等無源定位有本質上的不同。

北斗衛星導航系統的發展歷程

按照“質量、安全、應用、效益”的總要求，堅持“自主、開放、兼容、漸進”的發展原則，北斗衛星導航系統的建設遵照“三步走”的發展戰略。第一步，2000年建成了北斗衛星定位試驗系統，使中國成為世界上繼美、俄之后第三個擁有自主衛星定位系統的國家。

第二步，建設北斗衛星導航系統，2012年左右，系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力。第三步，2020年左右，北斗衛星GPS定位系統形成全球覆蓋能力。

從2000年開始，我國已發射十五顆北斗導航定位衛星，包括北斗一號衛星四顆，北斗二號衛星十一顆。其中，北斗-1A、北斗-1B已停止工作，北斗-1D和北斗-G2失效，其他十一顆衛星運行正常。

北斗衛星導航系統的特點

發展至今，北斗衛星導航系統主要具有短報文通信、精密授時、高定位精度和同時容納大量用戶四大功能。相比于其他衛星導航定位系統，北斗衛星導航系統擁有以下優勢：定位精度和授時精度高；特有報文通信功能，一次可傳送多達120個漢字的信息；系統的導航定位用戶容量不再受到限制；覆蓋中國及中邊國家和地區；具備獨立的組網能力，不需要任何其他系統支持；

具備與GPS、GALILEO廣泛的互操作性，實現多種原理的綜合定位，穩定性較高；可實現分類保障，即可劃分使用等級范圍，授權用戶與公開用戶分開，公開用戶也可隨時進行定位保障等級的調整、優先權調配和能力集成；國產品牌，安全、可靠、穩定、保密性強，具備一定的抗干擾和抗摧毀能力，適合關鍵部門應用。

北斗衛星導航系統的意義

北斗衛星導航系統及相應地面跟蹤站的建設，對全球用戶的貢獻是顯著的。由于衛星星座的不同，改善了DOP值；信號頻譜的不同，削弱了多路徑效應的影響，并有利于抵制信號干擾帶來的影響；北斗自身的多頻體制，削弱了電離層和對流層誤差，從而弱化了基準站距離的限制，固定載波相位模糊度，縮短了首次定位時間[。此外，北斗衛星導航系統也帶來巨大的經濟效益和社會效益。

北斗衛星導航系統在民用市場的應用不僅增加了國家稅收，而且能接納幾千人甚至上萬人的就業；北斗衛星導航系統的逐步完善提高了應用部門行業的工作效率，在社會多個領域的廣泛應用，提高了人們的生活水平；北斗衛星導航系統是由我國自主研制，減少了對國外導航系統的依賴，提高了我國衛星導航定位的應用水平，推動國民經濟信息化的進程，帶動相關產業的結構調整、升級有著極為重要的意義。

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