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北斗二代時鍾伺服器ip

發布時間: 2023-06-05 00:26:45

A. 北斗衛星時鍾伺服器是怎樣保證其自身可靠性的

北斗衛星時鍾伺服器組合選用高精度GPS 接收機/北斗二代接收機/外部B碼基準/NTP輸入,提供高可靠性、高冗餘度的時間基準信號,並採用先進的時間頻率測控技術馴服晶振,使守時電路輸出的時間同步信號精密同步在GPS/北斗/外部B碼/NTP輸入時間基準上,輸出短期和長期穩定度都十分優良的高精度同步信號。

北斗衛星時鍾伺服器採用精準的測頻與智能馴服演算法,使振盪器時間頻率信號與GPS衛星/北斗衛星/外部B碼時間基準保持精密同步。由於裝置輸出的1PPS等時間信號是內置振盪器的分頻秒信號輸出,同步於GPS/北斗信號但並不受GPS/北斗秒脈沖信號跳變帶來的影響,相當於UTC時間基準的復現。採用了「智能學習演算法」的GPS北斗時鍾,在馴服晶振過程中能夠不斷「學習」晶振的運行特性,並將這些參數存入板載存儲器中。當外部時間基準出現異常或不可用時,裝置能夠自動切換到內部守時狀態,並依據板載存儲器中的參數對晶體振盪器特性進行補償,使守時電路繼續提供高可靠性的時間信息輸出,同時避免了因晶體振盪器老化造成的頻偏對守時指標的影響。

B. 北斗時鍾、NTP時間伺服器、GPS時間伺服器、時間同步伺服器、如何選擇合適

多種流行的時間發布協議,如NTP,time/UDP,還可支持可設置的UDP埠的中新創科定義的時間廣播數據包。NTP和time/UDP的埠號分別固定於RFC-123和RFC-37指定的123和37。中新創的DNTS-7同時支持SNTP協議的廣播工作模式,為電信、移動、電力、廣播、政府部門提供完整的網路解決方案如97工程、DCN網路建設和數據傳輸、介面轉換產品。

C. 大型網路中為什麼要用到北斗網路時鍾

隨著計算機網路的迅猛發展,網路應用已經非常普遍,如電力、金融、通信、交通、廣電、安防、石化、冶金、水利、國防、醫療、教育、政府機關、IT等領域的網路系統需要在大范圍保持計算機的時間同步和時間准確,但計算機的時間是根據電腦晶振以固定頻率震盪而產生的,由於晶振的不同,會導致電腦時間積累誤差的產生。從業務影響角度講,因為時間的不統一,就無法推斷出業務具體發生時間。從安全影響角度講,所有設備(如視頻監控中的DVR)的日誌必須反映准確的時間,因為時間的不統一,安全相關工具就會毫無用處。因此有一個好的標准時間校時器(北斗網路時鍾)是非常必要的。北斗網路時鍾內置高精度GPS北斗二代授時模塊,以GPS/北斗信號為時間基準,內嵌國際流行的NTP-SERVER服務,以NTP/SNTP協議同步網路中的所有計算機、伺服器、DVR、控制器等設備,實現網路時間統一。北斗網路時鍾可以為計算機網路、計算機應用系統、流程式控制制管理系統、電子商務系統、網上B2B系統、資料庫的保存維護以及硬碟錄像機等智能設備提供精密的標准時間信號和時間戳服務。北斗網路時鍾伺服器是由西安同步電子科技有限公司精心設計、自行研發生產的一款基於NTP/SNTP協議的時間伺服器,接收北斗衛星信號,從北斗地球同步衛星上獲取標准時鍾信號信息,將這些信息通過TCP/IP網路傳輸,為網路設備(用戶)提供精確、標准、安全、可靠和多功能的時間服務,同時產生1PPS(秒信號)同步脈沖信號及串口時間信息,前面板顯示年月日時分秒等信息,是一款實現時間同步的實用時鍾設備。

D. 網路時間伺服器的詳細參數

伺服器性能
 GPS時鍾參考模式,一級網路時間伺服器,同步精度1µs用戶終端同步授時精度:0.5-2ms(區域網典型值)用戶容量:可支持數萬台客戶端NTP請求量:8000次/秒
 可作為從伺服器同步於其他NTP網路時間伺服器
 支持4000條日誌記錄功能
GPS接收機
 16通道授時型GPS接收機
 UTC同步精度30ns(RMS),支持單星授時窗口模式
 接收L1,C/A碼信號-1575.42MHz
 跟蹤及鎖定靈敏度可達-160dBm
前面板
 VFD高亮度液晶屏
顯示GPS收星狀態、時間、GPS衛星個數、經緯度、高度、各網卡IP、系統工作狀態
 三色指示燈
指示NTP服務是否啟動、網路連接是否正常、
NTP請求是否超過8000次/秒和GPS是否鎖定等
後面板
 GPS 天線入:BNC,1路,L1,1575.42MHz,輸出5V DC
 網口: RJ-45,4路,10/100自適應乙太網介面
 Console: RJ-45,1路,RS232電平,控制介面
 TOD: DB-9 female,2路,RS232電平,時間、位置信息
 ALARM干接點報警:3對,電源、GPS、埠容量報警
 1PPS:BNC,1路,精度30ns(RMS)
 USB:1路,備份、恢復、升級功能
設備選型
HJ210 NTP網路時間伺服器(GPS)
HJ210-OCXO NTP網路時間伺服器(GPS 恆溫晶振)
HJ210-RB NTP網路時間伺服器(GPS 銣鍾)
HJ210-BD NTP網路時間伺服器(GPS北斗)
HJ210-BDOCXO NTP網路時間伺服器(GPS北斗 恆溫晶振)
HJ210-BDRB NTP網路時間伺服器(GPS北斗 銣鍾)
HJ210-CDMA NTP網路時間伺服器(CDMA)
物理及環境參數
 尺寸:1U機箱447×44.5×300mm
 重量:3.5Kg
 電源:220V ±20% 47Hz ~63Hz
 工作溫度:-10℃~ 55℃(主機)
-40℃~ 75℃(天線)
 存貯溫度:-45℃~ 85℃
 濕度: 95%無冷凝
 功耗: 20W
標准配置
 主機 1台
 30米電纜高靈敏度授時天線 1個
 安裝支架 1套
 1米電源線 1根
 1.5米控制線 1根
 3米網線1根
 中文說明書 1本
 光碟 1張(說明書、NTPC客戶端同步軟體、NTPM伺服器監控軟體、windows/Unix/linux/AIX/Solaris等系統同步參考概要)
輸入參考源選件
 Opt-BD:北斗參考源輸入
 Opt-CDMA:CDMA網路參考源
 Opt-BTFIN:IRIG-B碼、PPSTOD輸入解碼選件
本地時基準選件
 Opt-OCXO:內置恆溫晶振
守時精度<1ms(72小時)
日老化率5E-10
秒穩定度優於2E-11
日平均准確度優於1E-12
 Opt-RB:內置銣原子鍾,
守時精度<3ms(年)
日平均准確度優於1E-12
日漂移率優於3E-12
秒穩定度優於1E-11
相位雜訊≤-160dBc/Hz@10kHz
其他可選件
 Opt-D220:冗餘220VAC電源
 Opt-A:多路10MHz、1PPS等信號
 天饋線避雷器、50、80、100米電纜
 數碼子鍾:網口數碼子鍾

E. 北斗時鍾怎麼設置時鍾授時伺服器與客戶端的時間同步

是什麼操作系統,win系統可以安裝中新創授時軟體或在注冊表裡添加gps同步時鍾的IP地址,linux是通過幾條命令來實現的,都不復雜就是調用NTP服務。如您是任何不清楚的可以找中新創。

F. 說說中國「北斗二代」

北斗衛星定位系統是由中國建立的區域導航定位系統。該系統由四顆(兩顆工作衛星、2顆備用衛星)北斗定位衛星(北斗一號)、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系統可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務,授時精度可達數十納秒(ns)的同步精度,北斗導航系統三維定位精度約幾十米,授時精度約100ns。美國的GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m,C/A碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度日前約20ns。。北斗一號導航定位衛星由中國空間技術研究院研究製造。四顆導航定位衛星的發射時間分別為:2000年10月31日;2000年12月21日;2003年5月25日,2007年4月14日,第三、四顆是備用衛星。2008年北京奧運會期間,它將在交通、場館安全的定位監控方面,和已有的GPS衛星定位系統一起,發揮「雙保險」作用。
北斗一號衛星定位系統的英文簡稱為BD,在ITU(國際電信聯合會)登記的無線電頻段為L波段(發射)和S波段(接收)。 北斗二代衛星定位系統的英文為Compass(即指南針),在ITU登記的無線電頻段為L波段。
北斗一號系統的基本功能包括:定位、通信(短消息)和授時。
北斗二代系統的功能與GPS相同,即定位與授時。 [編輯本段]系統工作原理「北斗一號」衛星定位系出用戶到第一顆衛星的距離,以及用戶到兩顆衛星距離之和,從而知道用戶處於一個以第一顆衛星為球心的一個球面,和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶出於某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標,這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
「北斗一號」的覆蓋范圍是北緯5°一55°,東經70°一140°之間的心臟地區,上大下小,最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100米(1σ),設立標校站之後為20米(類似差分狀態)。工作頻率:2491.75MHz。系統能容納的用戶數為每小時540000戶。 [編輯本段]與GPS系統對比1、覆蓋范圍:北斗導航系統是覆蓋我國本土的區域導航系統。覆蓋范圍東經約70°一140°,北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
2、衛星數量和軌道特性:北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。航衛星為准同步軌道,繞地球一周11小時58分。
3、定位原理:北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算,供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自位解算在那裡而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性,GPS正在發展星際橫向數據鏈技術,使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而「北斗一號」系統從原理上排除了這種可能性,一旦中心控制系統受損,系統就不能繼續工作了。
4、實時性:「北斗一號」用戶的定位申請要送回中心控制系統,中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶,其間要經過地球靜止衛星走一個來回,再加上衛星轉發,中心控制系統的處理,時間延遲就更長了,因此對於高速運動體,就加大了定位的誤差。此外,「北斗一號」衛星導航系統也有一些自身的特點,其具備的簡訊通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述,北斗導航系統具有衛星數量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現一定區域的導航定位、通訊等多用途,可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。缺點是不能覆蓋兩極地區,赤道附近定位精度差,只能二維主動式定位,且需提供用戶高程數據,不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求,用戶數量受一定限制。但最重要的是,「北斗一號」導航系統是我國獨立自主建立的衛星導少的初步起步系統。此外,該系統並不排斥國內民用市場對GPS的廣泛使用。相反,在此基礎上還將建立中國的GPS廣域差分系統。可以使受SA干擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數米級,可以更好的促進GPS在民間的利用。當然,我們也需要認識到,隨著我軍高技術武器的不斷發展,對導航定位的信息支持要求越來越高。 [編輯本段]雙星定位不同於「多星」定位「一代『北斗』只用雙星定位,比GPS等投資小、建成快,」範本堯說這是我國國情決定的,也對一代「北斗」的技術路線提出了特殊的要求,「所以我們的定位系統具有自己的特點。」
美國的GPS和俄羅斯的GLONASS,都是使用24顆衛星(GPS還另有3顆備份衛星,GLONASS則因經費問題損失了幾顆衛星)組成網路。這些衛星不中斷地向地面站發回精確的時間和它們的位置。GPS接收器利用GPS衛星發送的信號確定衛星在太空中的位置,並根據無線電波傳送的時間來計算它們間的距離。等計算出至少3~4顆衛星的相對位置後,GPS接收器就可以用三角學來算出自己的位置。每個GPS衛星都有4個高精度的原子鍾,同時還有一個實時更新的資料庫,記載著其他衛星的現在位置和運行軌跡。當GPS接收器確定了一個衛星的位置時,它可以下載其他所有衛星的位置信息,這有助於它更快地得到所需的其他衛星的信息。
「1983年,『兩彈一星』功勛獎章獲得者陳芳允院士和合作者提出利用兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想,經過分析和初步實地試驗,證明效果良好,」中國計量科學研究院的黃秉英研究員說,這一系統被稱為「雙星定位系統」。
一代「北斗」採用的基本技術路線最初來自於陳芳允先生的「雙星定位」設想,正式立項是在1994年。北斗衛星導航系統由空間衛星、地面控制中心站和用戶終端等3部分即可完成定位。一代「北斗」與GPS系統不同,對所有用戶位置的計算不是在衛星上進行,而是在地面中心站完成的。因此,地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息,並負責整個系統的監控管理。
有源無源是關鍵不同點
「一代『北斗』採用的是有源定位,GPS和GLONASS等都是無源定位,」範本堯說,「這是它們質上的不同點。」
所謂有源定位就用戶需要通過地面中心站聯系及地面中心站的傳輸,通訊就不必通過其他的通訊衛星了,一星多用符合我國國情。GPS和GLONASS沒有設計通訊功能,主要原因就在於不需要地面站中轉服務的無源定位不能提供通訊服務。
區域性基於技術水平
北斗定位導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其介紹,北斗定位導航系統的開發具有重要意義,並有一些GPS系統所沒有的長處,如在靜態地圖的基礎上,可以把道路擁堵的實時情況在導航儀上反映出來。
一代「北斗」是區域衛星導航系統,只能全天候、全天時用於中國及其周邊地區;而GPS和GLONASS都是全球導航定位系統,在全球的任何一點,只要衛星信號未被遮蔽或干擾,都能接收到三維坐標。「區域性是我國雙星定位的技術特點、水平以及國家需求決定的,」範本堯說。
GPS和GLONASS的空間部分是高度在2萬千米左右的衛星組成的網路。GPS的衛星平均分布在6個軌道平面上,GLONASS衛星平均分布在3個軌道平面上,不停地繞地球旋轉。這樣,在全球的任何位置、任何時間都可同時觀測到4顆以上的衛星,通過它們就可以獲得高精度的三維定位數據。
「北斗」一號是雙星定位,軌道偏高,距離地面3萬6千千米,是地球同步靜止軌道衛星。之所以要在這么高的高度是因為我們只有兩顆定位衛星,不能覆蓋整個地球,如果在較低軌道上繞地運行,每天就要有一定時間不能監控我國所在區域。
二代「北斗」可稱「中國的GPS」
「我國發展二代『北斗』不會採取一步到位的方式,也不會停掉一代,另外發展二代,」範本堯說,「我們會在一代的基礎上不斷補充衛星數,增加其功能,提高其整體水平。」這位將繼續承擔二代「北斗」設計工作的科學家說:「二代『北斗』可以稱為『中國的GPS』,不過它仍然會比GPS多一個通訊為發展我國二代「北斗」的關鍵技術提供了准備。範本堯舉例說,此次定位的「北斗」一號備份衛星上新裝載了用於衛星定位的激光反射器,能夠參照其他星,把自身位置精確定格在幾個厘米的尺度以內。這顆衛星已定位成功,表明這種技術是有效而可靠的。這樣,當我們不斷發射新的衛星構建二代「北斗」體系時,眾多衛星就會找准自己的位置,構成符合標準的網路。此外,「北斗」一號的3顆星壽命都是8年,專家正不斷研究,預計下一次發射的衛星壽命就能達到10年左右了;而目前GPS衛星的壽命都是12年左右,GLONASS衛星的壽命則是3到5年。
「20世紀原子鍾最輝煌的應用莫過於由它構成了全球定位系統的核心,」黃秉英說,導航星和地面站全離不開它。目前的原子鍾主要有3種:銣鍾、銫鍾和氫鍾。結構緊湊、可靠性高、壽命長的原子鍾正是發展全球定位系統必需的。在結構方面,銣鍾最小體積已達到6立方厘米;在頻率穩定度方面,氫鍾最好;而在長期頻率穩定度和准確度方面,則以銫鍾最佳。目前,設在中國計量科學研究院的國家授時中心使用的就是被稱為「激光冷卻-銫原子噴泉頻率基準」的銫鍾,我國的授時基準---UTC(NIM)都是由它提供並不斷同國際基準校正的,而「北斗」將建成,屆時,國民經濟各領域都將從中獲得更大的效益。
2003年5月25日,我國在西昌衛星發射中心將第三顆「北斗一號」導航定位衛星送上太空,標志著我國擁有了自己的第一代完善的衛星導航定位系統。北斗衛星導航定位系統是第一代全天候、全天時提供衛星導航信息的區域導航系統,它由兩顆工作星和一顆備份星組成。前兩顆「北斗一號」衛星分別於2000年10月31日和12月21日發射升空。
北斗衛星導航系統可以為船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、野外作業、水文測報、森林防火、漁業生產、勘察設計、環境監測等眾多行業以及其他有特殊調度指揮要求的單位提供定位、通信和授時等綜合服務。
2000年,北斗導航定位系統兩顆衛星成功發射,標志著我國擁有了自己的第一代衛星導航定位系統,這對於滿足我國國民經濟、國防建設的需要,促進我國衛星導航定位事業的發展,具有重大的經濟和社會意義。北斗導航定位系統由北斗導航定位衛星、地面控制中心為主的地面部分、北斗用戶終端三部分組成。
北斗導航定位系統服務區域為中國及周邊國系統可廣泛應用於船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、海上作業、漁業生產、水文測報、森林防火、環境監測等眾多行業,以及軍隊、公安、海關等其他有特殊指揮調度要求的單位。

G. 中國國家授時中心 NTP伺服器地址是多少

中國國家授時中心 NTP伺服器地址是「ntp.ntsc.ac.cn」

中國科學院國家授時中心發布關於「網路授時域名」全面試運行測試的公告:

為更好的滿足用戶的需求,提高網路授時服務質量,國家授時中心搭建了一套新的網路授時服務系統,網路授時伺服器的域名為「ntp.ntsc.ac.cn」,目前已經具備初步服務能力,現擬在實際網路環境中開展全面的試運行測試。

(5)在上圖輸入框中輸入網路授時伺服器域名「ntp.ntsc.ac.cn」後,點擊「立即更新」後,出現「與ntp.ntsc.ac.cn同步成功」表示與網路授時伺服器同步成功。



H. 誰能給我北斗二代導航系統的詳細資料

北斗衛星定位系統是由中國建立的區域導航定位系統。該系統由四顆(兩顆工作衛星、2顆備用衛星)北斗定位衛星(北斗一號)、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。北斗定位系統可向用戶提供全天候、二十四小時的即時定位服務,授時精度可達數十納秒(ns)的同步精度,北斗導航系統三維定位精度約幾十米,授時精度約100ns。美國的GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m,C/A碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度日前約20ns。。北斗一號導航定位衛星由中國空間技術研究院研究製造。四顆導航定位衛星的發射時間分別為:2000年10月31日;2000年12月21日;2003年5月25日,2007年4月14日,第三、四顆是備用衛星。2008年北京奧運會期間,它將在交通、場館安全的定位監控方面,和已有的GPS衛星定位系統一起,發揮「雙保險」作用。
北斗一號衛星定位系統的英文簡稱為BD,在ITU(國際電信聯合會)登記的無線電頻段為L波段(發射)和S波段(接收)。 北斗二代衛星定位系統的英文為Compass(即指南針),在ITU登記的無線電頻段為L波段。
北斗一號系統的基本功能包括:定位、通信(短消息)和授時。
北斗二代系統的功能與GPS相同,即定位與授時。
[編輯本段]系統工作原理
「北斗一號」衛星定位系出用戶到第一顆衛星的距離,以及用戶到兩顆衛星距離之和,從而知道用戶處於一個以第一顆衛星為球心的一個球面,和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶出於某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標,這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
「北斗一號」的覆蓋范圍是北緯5°一55°,東經70°一140°之間的心臟地區,上大下小,最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100米(1σ),設立標校站之後為20米(類似差分狀態)。工作頻率:2491.75MHz。系統能容納的用戶數為每小時540000戶。
[編輯本段]與GPS系統對比
1、覆蓋范圍:北斗導航系統是覆蓋我國本土的區域導航系統。覆蓋范圍東經約70°一140°,北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
2、衛星數量和軌道特性:北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。航衛星為准同步軌道,繞地球一周11小時58分。
3、定位原理:北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算,供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自位解算在那裡而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性,GPS正在發展星際橫向數據鏈技術,使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而「北斗一號」系統從原理上排除了這種可能性,一旦中心控制系統受損,系統就不能繼續工作了。
4、實時性:「北斗一號」用戶的定位申請要送回中心控制系統,中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶,其間要經過地球靜止衛星走一個來回,再加上衛星轉發,中心控制系統的處理,時間延遲就更長了,因此對於高速運動體,就加大了定位的誤差。此外,「北斗一號」衛星導航系統也有一些自身的特點,其具備的簡訊通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述,北斗導航系統具有衛星數量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現一定區域的導航定位、通訊等多用途,可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。缺點是不能覆蓋兩極地區,赤道附近定位精度差,只能二維主動式定位,且需提供用戶高程數據,不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求,用戶數量受一定限制。但最重要的是,「北斗一號」導航系統是我國獨立自主建立的衛星導少的初步起步系統。此外,該系統並不排斥國內民用市場對GPS的廣泛使用。相反,在此基礎上還將建立中國的GPS廣域差分系統。可以使受SA干擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數米級,可以更好的促進GPS在民間的利用。當然,我們也需要認識到,隨著我軍高技術武器的不斷發展,對導航定位的信息支持要求越來越高。
[編輯本段]雙星定位不同於「多星」定位
「一代『北斗』只用雙星定位,比GPS等投資小、建成快,」範本堯說這是我國國情決定的,也對一代「北斗」的技術路線提出了特殊的要求,「所以我們的定位系統具有自己的特點。」
美國的GPS和俄羅斯的GLONASS,都是使用24顆衛星(GPS還另有3顆備份衛星,GLONASS則因經費問題損失了幾顆衛星)組成網路。這些衛星不中斷地向地面站發回精確的時間和它們的位置。GPS接收器利用GPS衛星發送的信號確定衛星在太空中的位置,並根據無線電波傳送的時間來計算它們間的距離。等計算出至少3~4顆衛星的相對位置後,GPS接收器就可以用三角學來算出自己的位置。每個GPS衛星都有4個高精度的原子鍾,同時還有一個實時更新的資料庫,記載著其他衛星的現在位置和運行軌跡。當GPS接收器確定了一個衛星的位置時,它可以下載其他所有衛星的位置信息,這有助於它更快地得到所需的其他衛星的信息。
「1983年,『兩彈一星』功勛獎章獲得者陳芳允院士和合作者提出利用兩顆同步定點衛星進行定位導航的設想,經過分析和初步實地試驗,證明效果良好,」中國計量科學研究院的黃秉英研究員說,這一系統被稱為「雙星定位系統」。
一代「北斗」採用的基本技術路線最初來自於陳芳允先生的「雙星定位」設想,正式立項是在1994年。北斗衛星導航系統由空間衛星、地面控制中心站和用戶終端等3部分即可完成定位。一代「北斗」與GPS系統不同,對所有用戶位置的計算不是在衛星上進行,而是在地面中心站完成的。因此,地面中心站可以保留全部北斗用戶的位置及時間信息,並負責整個系統的監控管理。
有源無源是關鍵不同點
「一代『北斗』採用的是有源定位,GPS和GLONASS等都是無源定位,」範本堯說,「這是它們質上的不同點。」
所謂有源定位就用戶需要通過地面中心站聯系及地面中心站的傳輸,通訊就不必通過其他的通訊衛星了,一星多用符合我國國情。GPS和GLONASS沒有設計通訊功能,主要原因就在於不需要地面站中轉服務的無源定位不能提供通訊服務。
區域性基於技術水平
北斗定位導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其介紹,北斗定位導航系統的開發具有重要意義,並有一些GPS系統所沒有的長處,如在靜態地圖的基礎上,可以把道路擁堵的實時情況在導航儀上反映出來。
一代「北斗」是區域衛星導航系統,只能全天候、全天時用於中國及其周邊地區;而GPS和GLONASS都是全球導航定位系統,在全球的任何一點,只要衛星信號未被遮蔽或干擾,都能接收到三維坐標。「區域性是我國雙星定位的技術特點、水平以及國家需求決定的,」範本堯說。
GPS和GLONASS的空間部分是高度在2萬千米左右的衛星組成的網路。GPS的衛星平均分布在6個軌道平面上,GLONASS衛星平均分布在3個軌道平面上,不停地繞地球旋轉。這樣,在全球的任何位置、任何時間都可同時觀測到4顆以上的衛星,通過它們就可以獲得高精度的三維定位數據。
「北斗」一號是雙星定位,軌道偏高,距離地面3萬6千千米,是地球同步靜止軌道衛星。之所以要在這么高的高度是因為我們只有兩顆定位衛星,不能覆蓋整個地球,如果在較低軌道上繞地運行,每天就要有一定時間不能監控我國所在區域。
二代「北斗」可稱「中國的GPS」
「我國發展二代『北斗』不會採取一步到位的方式,也不會停掉一代,另外發展二代,」範本堯說,「我們會在一代的基礎上不斷補充衛星數,增加其功能,提高其整體水平。」這位將繼續承擔二代「北斗」設計工作的科學家說:「二代『北斗』可以稱為『中國的GPS』,不過它仍然會比GPS多一個通訊為發展我國二代「北斗」的關鍵技術提供了准備。範本堯舉例說,此次定位的「北斗」一號備份衛星上新裝載了用於衛星定位的激光反射器,能夠參照其他星,把自身位置精確定格在幾個厘米的尺度以內。這顆衛星已定位成功,表明這種技術是有效而可靠的。這樣,當我們不斷發射新的衛星構建二代「北斗」體系時,眾多衛星就會找准自己的位置,構成符合標準的網路。此外,「北斗」一號的3顆星壽命都是8年,專家正不斷研究,預計下一次發射的衛星壽命就能達到10年左右了;而目前GPS衛星的壽命都是12年左右,GLONASS衛星的壽命則是3到5年。
「20世紀原子鍾最輝煌的應用莫過於由它構成了全球定位系統的核心,」黃秉英說,導航星和地面站全離不開它。目前的原子鍾主要有3種:銣鍾、銫鍾和氫鍾。結構緊湊、可靠性高、壽命長的原子鍾正是發展全球定位系統必需的。在結構方面,銣鍾最小體積已達到6立方厘米;在頻率穩定度方面,氫鍾最好;而在長期頻率穩定度和准確度方面,則以銫鍾最佳。目前,設在中國計量科學研究院的國家授時中心使用的就是被稱為「激光冷卻-銫原子噴泉頻率基準」的銫鍾,我國的授時基準---UTC(NIM)都是由它提供並不斷同國際基準校正的,而「北斗」將建成,屆時,國民經濟各領域都將從中獲得更大的效益。
2003年5月25日,我國在西昌衛星發射中心將第三顆「北斗一號」導航定位衛星送上太空,標志著我國擁有了自己的第一代完善的衛星導航定位系統。北斗衛星導航定位系統是第一代全天候、全天時提供衛星導航信息的區域導航系統,它由兩顆工作星和一顆備份星組成。前兩顆「北斗一號」衛星分別於2000年10月31日和12月21日發射升空。
北斗衛星導航系統可以為船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、野外作業、水文測報、森林防火、漁業生產、勘察設計、環境監測等眾多行業以及其他有特殊調度指揮要求的單位提供定位、通信和授時等綜合服務。
2000年,北斗導航定位系統兩顆衛星成功發射,標志著我國擁有了自己的第一代衛星導航定位系統,這對於滿足我國國民經濟、國防建設的需要,促進我國衛星導航定位事業的發展,具有重大的經濟和社會意義。北斗導航定位系統由北斗導航定位衛星、地面控制中心為主的地面部分、北斗用戶終端三部分組成。
北斗導航定位系統服務區域為中國及周邊國系統可廣泛應用於船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、海上作業、漁業生產、水文測報、森林防火、環境監測等眾多行業,以及軍隊、公安、海關等其他有特殊指揮調度要求的單位。
[編輯本段]北斗系統三大功能
快速定位:北斗系統可為服務區域內用戶提供全天候、高精度、快速實時定位服務,定位精度20—100m;
短報文通信:北斗系統用戶終端具有雙向報文通信功能,用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息;
由於對包含車輛的位置和狀態信息的數據要求有一定的實時性。同時車輛與調控中心之間的信息溝通實際上也是一種數據的通信方式,其信息量一般也不會超過GSM簡訊息的長度范圍。因此利用GSM的短消息業務基本可滿足系統通信的需要。 其次,通過簡訊息方式發送數據其成本代價遠遠低於其它方式(如通過話音信道)。
與其他無線電台等傳統方式比較,採用GSM簡訊息網路系統具有以下優點:
1、 速度快,實時性好,不掉線;
2、 可以雙向通信,及時返回終端信息;
3、 設備體積小,操作簡單;
4、 由於控制中心無須專門設置大功率發射電台,將大大降低安裝費用;
5、 覆蓋面廣受地理環境
精密授時:北斗系統具有精密授時功能,可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。
[編輯本段]北斗衛星定位系統的民用服務提供商
目前有五家,以神州天鴻(北京神州天鴻科技有限公司)和北斗星通(北京北斗星通衛星導航技術有限公司)最為出色。
神州天鴻公司的網址是:www.chinatopcom.com
北斗星通公司的網址是:www.navchina.com
[編輯本段]北斗一號衛星定位系統民用終端設備行業標准
《北斗一號民用車(船)載遇險報警終端設備技術要求和使用要求》(標准編號為JT/T590-2004)
《北斗一號民用數據採集終端設備技術要求和使用要求》(標准編號為JT/T591-2004)
《北斗一號民用車(船)載終端設備技術要求和使用要求》(標准編號為JT/T592-2004)
[編輯本段]北斗應用五大優勢
同時具備定位與通信功能,無需其他通信系統支持;
覆蓋中國及周邊國家和地區,24小時全天候服務,無通信區;
特別適合集團用戶大范圍監控與管理,以及無依託地區數據採集用戶數據傳輸應用;
獨特的中心節點式定位處理和指揮型用戶機設計,可同時解決「我在哪」和「你在哪」;
自主系統,高強度加密設計,安全、可靠、穩定,適合關鍵部門應用。
[編輯本段]「北斗一號」GPS 汶川地震中起重要作用
「北斗一號」在通信中斷情況下發揮重要作用
中國自主研製的「北斗一號」系統在通信中斷的情況下發揮重要作用,救災部隊攜帶的北斗系統正在陸續發回各種災情和救援信息。
「北斗一號」衛星導航定位系統監測到,一支攜帶了「北斗一號」終端機的部隊,從中午12時開始,沿著馬爾康、黑水、理縣到汶川的317國道,以每小時6公里左右的速度一路急進。6個小時前進了近40公里,已經進入汶川縣境內,離縣城還有40公里左右的路程。
由於通信受阻礙,位於北京的衛星導航定位指控中心初步判斷該部隊隸屬四川武警總隊。指控中心正在進一步了解情況。
[編輯本段]北斗衛星系統將首先應用於北京奧運會
從12月5日開幕的2007上海國際導航產業與科技發展論壇上獲悉,由我國自主研發的北斗衛星導航系統已進入初步應用階段,具備區域導航能力,2008年該系統將首先應用於北京奧運會。北京奧運會期間,它將在交通、場館安全的定位監控方面,和已有的GPS衛星定位系統一起,發揮「雙保險」作用。
「目前,北斗衛星導航系統已擁有5顆導航衛星,2008年前還將發射一些衛星。」中國衛星導航工程中心副主任冉承其在發布會上說,2003年,我國已建立起北斗導航試驗系統,該試驗系統具有為中國及其周邊地區定位、授時、報文等功能,並已在交通運輸、漁業、勘探、森林防火等民用領域使用。隨後建設的北斗衛星導航系統功能更趨完善。
據悉,該系統08將為北京奧運會的交通調度或場館監控服務,屆時,將把自身具備的監控功能和北京交通部門所提供的交通擁堵情況進行疊加,使駕駛者不僅能知道哪條路線距離最短,還能結合道路的實時情況,尋找到一條用時最短的線路。據估計,2010年前,北斗衛星導航系統將在上海使用。
北斗定位導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統。中國衛星導航工程中心副主任冉承其介紹,北斗定位導航系統的開發具有重要意義,並有一些GPS系統所沒有的長處,如在靜態地圖的基礎上,可以把道路擁堵的實時情況在導航儀上反映出來。

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