编 者：　曹延英

出  版 社：　花山文艺出版社

出版时间：　2014

ISBN：　9787551120531

目    录

第一章  概述……………………………………………………………1

第一节、卫星导航定位系统发展现状………………………………1

第二节、全球主要卫星导航系统……………………………………2

一.美国GPS全球定位系统………………………………………2

二.俄罗斯GLONASS卫星导航系统………………………………4

三.北斗BDS卫星导航系统………………………………………6

四.欧洲GALILEO卫星导航系统…………………………………7

第二章  卫星导航定位系统构成与定位原理…………………………9

第一节、系统基本组成和功能………………………………………9

第二节、卫星导航系统定位原理……………………………………12

第三章  北斗卫星导航定位系统应用领域…………………………25

第一节、国家安全……………………………………………………25

第二节、军事应用……………………………………………………27

第三节、智慧城市……………………………………………………31

第四节、高精度应用…………………………………………………33

第五节、物联网………………………………………………………37

第六节、交通运输……………………………………………………39

第七节、海洋渔业……………………………………………………42

第八节、防灾减灾……………………………………………………44

第九节、农林水利……………………………………………………46

第十节、气象预警……………………………………………………48

第十一节、国土资源…………………………………………………49

第十二节、测绘勘查…………………………………………………51

第十三节、环境保护…………………………………………………53

第十四节、应急救援…………………………………………………54

第十五节、个人位置服务……………………………………………56

第四章  我国北斗卫星导航系统发展概况…………………………57

第一节、北斗一代……………………………………………………57

第二节、北斗二代……………………………………………………63

第三节、应用现状……………………………………………………66

一、系统发展情况…………………………………………………66

二、产业发展概况…………………………………………………67

三、行业应用概况…………………………………………………68

四、海外市场应用…………………………………………………71

第四节、发展趋势……………………………………………………73

一、多系统兼容发展………………………………………………73

二、新技术应用快速融合…………………………………………74

三、核心技术创新进程加快………………………………………74

四、应用更加深入广泛……………………………………………74

五、产业链生态体系日趋完善……………………………………75

第五节、面临挑战……………………………………………………76

第六节、未来展望……………………………………………………78

第五章  河北省卫星导航产业概况和优势…………………………79

第一节、技术基础……………………………………………………79

第二节、产业化基础…………………………………………………80

第三节、应用服务基础………………………………………………81

第四节、地方政府积极推动产业发展………………………………82

第三章 北斗卫星导航定位系统应用领域

第一节、国家安全

建设北斗卫星导航系统，对于提高我国的国际地位，促进经济社会的发展，保障国家安全等许多方面，都具有十分重大特殊的战略意义。

首先，我国建设独立的北斗卫星导航系统，展示了综合国力和技术实力，不仅可以从根本上摆脱受制于人的局面，而且对于提升我国的国际地位，提升我国的国际影响力具有重大意义。

其次，卫星导航系统是服务于众多国民经济领域，带来巨大经济利益的“助推器”。卫星导航产业已经成为继移动通信和互联网之后，全球第三个发展最快的电子信息产业，正在带来巨大的经济价值。

再次，北斗卫星导航系统作为国家重要的空间信息基础设施，是国家的战略性新兴产业，对于转变经济发展方式、促进国家信息化建设、调整产业结构、提高社会生产效率、转变人民生活方式、提高大众生活质量，都具有重要意义。

另外，当地震、台风等重大灾害来临的时候，卫星导航系统就是抢险救灾的生命线，既可以及时地进行灾害位置报告，又可以进行通信，为抢险救灾提供保障，最大限度地减少损失

特别是，随着武器装备现代化程度的提高，原本被地理空间割裂的不同战区被连通为一个全球战场，如果没有统一、可靠的导航体系，就无法实现诸兵种、跨地域协同作战。如果没有自己的导航卫星系统，在紧急情况下，一旦拥有导航定位卫星系统的国家关闭系统，性能再高的武器装备也无法发挥效能。拥有卫星导航系统的国家能够放出高精度信号，也可以在必要时有选择地屏蔽信号，瘫痪对方的军事调动。因此，建立独立的卫星导航系统，是避免在突发战争中受制于人，保证国家安全的根本命脉。

按照联合国国际电信联盟的规则，卫星频率的使用权属于先发射的一方。尽早发射导航卫星，不仅是技术积累的需要，也是“占位”的需要。所以，北斗卫星导航系统对于维护和拓展我国空间轨道和频率资源，争取主动，具有重大意义。

最后，建设北斗卫星导航系统，对提升中国航天的能力、推动航天强国建设、维护国家安全意义重大；同时，也是我国履行航天国家国际责任的需要，能够促进全球航天领域的竞争与合作，推动系统共同发展。

从国家层面来说，北斗导航具有战略意义，建设北斗卫星导航系统，是增强武器效能、维护国家安全的根本命脉。

第二节、军事应用

GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）可为各种军事载体导航，可在全球范围、全天候、连续实时的为用户提供高精度位置、速度和时间信息，还可提供姿态等信息。

GNSS的主要功能就是自主导航，利用GNSS接收终端向用户提供位置、时间信息，也可结合电子地图进行移动平台航迹显示、行驶线路规划和行驶时间估算，从而大大提高部队的机动作战和快速反应能力。

u     GNSS应用于海军自主导航

海洋不同于陆地，在陆地上可以通过地形或标志性建筑物估计位置和方向，而海洋则是一望无际，因此，海洋上的导航更加困难，在麦哲伦时期，海洋探险家们使用沙漏、四分仪、磁针等简单工具进行导航；在第二次世界大战开始，以美国为首的盟军研发部署了地面无线电导航系统，为海军进行导航，以及后来的子午仪等，这些系统的定位精度都较低，特别是无法实时导航，且易受到干扰，而GNSS导航技术就能很好解决上述问题，它是天基系统，对地球是全球无缝覆盖，用户可以实时接收信号进行导航，且精度高、抗干扰性强，能够满足海军应用的各种需求。

图 7 GNSS在海军自主导航中的应用

图 8 GNSS应用于空军飞行编队、无人战机

u     单兵行动支持与救援

主要利用定位和通信功能，为单兵提供位置信息和时间信息服务，同时可将单兵的位置信息实时动态传送到指挥机构，并及时向单兵发生各种指令，提高单兵作战和机动能力。如下图为配备手持GPS接收机的士兵：

图 9配备手持GPS接收机的士兵

u     协同作战的指挥监控

在现代战争中，由于武器系统的发展和作战样式的变化，为了迅速捕捉战机，作战指挥自动化系统得到了广泛的应用。指挥员将据此采取措施，使态势发生有利于己方的变化。导航系统在其中的作用首先是为己方各单位提供实时位置，然后由通信系统把它们广播出来，使指挥部和其他单位能够掌握己方成员的实时分布。

指挥自动化系统中包含各种监视与侦察平台，装有雷达、红外及光电传感器，监视着整个战场的情况，这些传感器产生的目标监视信息必须借助于导航系统所提供的平台位置、航向与姿态信息，才能转换到公共坐标系中，再广播出来，最后形成实时敌我态势。

而协同作战则主要是采用指挥自动化系统，实现导航、通信与识别系统相结合。

图 10 GPS用于协同作战

u     武器精密制导和打击效果评估

GNSS制导有精度高、制导方式灵活等特点，已成为精确制导武器的一种重要制导方式。在近几场高技术局部战争中，美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比海湾战争时增加了近100倍，而它们大部分或全部都依靠GPS制导；GNSS还可以对打击目标命中率进行评估。在装有GNSS接收终端的弹药集中目标银保的瞬间，触发用户机进行定位，并将位置信息和时间迅速传送到指挥中心，从而进行命中率评估。

图 11 各种GNSS制导

图 12 轰炸前后的巴格达卫星图