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北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與時間服務(wù)器原理

閱讀：6233發(fā)布時間：2013-11-4

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國獨立自主研制建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它如同GPS系統(tǒng)一樣，zui終被用于范圍內(nèi)的定時與導(dǎo)航。
　　
　　系統(tǒng)組成
　　
　　系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
　　
　　空間段由5顆地球靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星分別位于東經(jīng)58.75度、80度、110.5度、140度和160度。非靜止軌道衛(wèi)星由27顆中圓軌道（MEO）衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道（IGSO）衛(wèi)星組成。其中，MEO衛(wèi)星軌道高度21500千米，位于3個軌道面上，軌道傾角55度；IGSO衛(wèi)星軌道高度36000千米，位于3個軌道面上，軌道傾角55度。衛(wèi)星均采用長征系列運載火箭發(fā)射。
　　
　　地面段由主控站、注入站和若干監(jiān)測站組成。主控站主要任務(wù)是收集各個監(jiān)測站的觀測數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理，生成衛(wèi)星導(dǎo)航電文和差分完好性信息，完成任務(wù)規(guī)劃與調(diào)度，實現(xiàn)系統(tǒng)運行管理與控制等。注入站主要任務(wù)是在主控站的統(tǒng)一調(diào)度下，完成衛(wèi)星導(dǎo)航電文、差分完好性信息注入和有效載荷的控制管理。監(jiān)測站接收導(dǎo)航衛(wèi)星信號，發(fā)送給主控站，實現(xiàn)對衛(wèi)星的跟蹤、監(jiān)測，為衛(wèi)星軌道確定和時間同步提供觀測資料。
　　
　　用戶段由各類北斗用戶終端組成。北斗用戶機具有兼容GPS、GLONASS、GALILEO的功能。
　　
　　工作體制
　　
　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用衛(wèi)星無線電測定（RDSS）與衛(wèi)星無線電導(dǎo)航（RNSS）集成體制，既能像GPS、GLONASS、GALILEO系統(tǒng)一樣，為用戶提供衛(wèi)星無線電導(dǎo)航服務(wù)，又具有位置報告及短報文通信功能。
　　
　　服務(wù)類型和性能指標
　　
　　系統(tǒng)提供開放服務(wù)和*服務(wù)，其中，開放服務(wù)面向范圍，定位精度10米、授時精度20納秒、測速精度0.2米/秒；*服務(wù)包括范圍更高性能的導(dǎo)航定位服務(wù)，以及亞太地區(qū)的廣域差分服務(wù)和短報文通信服務(wù)，其中，廣域差分服務(wù)精度1米，短報文通信服務(wù)能力每次120個漢字。
　　
　　空間信號
　　
　　系統(tǒng)在B1、B2和B3三個頻段上發(fā)射三路開放服務(wù)空間信號、三路*服務(wù)導(dǎo)航信號。B1是1559.052MHz～1591.788MHz，B2是1166.22MHz～1217.37MHz，B3是1250.618MHz～1286.423MHz。
　　
　　時間系統(tǒng)與坐標系統(tǒng)
　　
　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)時間稱北斗時（BDT）。北斗時屬原子時，起算歷元時間是2006年1月1日0時0分0秒（UTC，協(xié)調(diào)世界時）。BDT溯源到我國協(xié)調(diào)世界時UTC（NTSC，國家授時中心）,與UTC的時差控制準確度小于100ns。
　　
　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用中國2000大地測量系統(tǒng)（CGS2000）。
　　
　　利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳送標準時間信息，是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然要求，也因互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及而得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。采用網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)物理媒介上為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計算機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供統(tǒng)一時間信息的技術(shù)統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)授時。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議由一系列注釋請求文件定義，當前使用的有三種：日期協(xié)議（RFC-867）、時刻協(xié)議（RFC-868）和網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（RFC-1305）。網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議NTP（NetworkTimeProtocol）是當前zui復(fù)雜*良的網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議。大型計算機和工作站的操作系統(tǒng)中常包含NTP軟件，客戶軟件可作為后臺任務(wù)連續(xù)運行，從時間服務(wù)器得到時間信息，它也可以設(shè)置去查詢多個服務(wù)器，獲得多個時間結(jié)果，然后進行平均，提高同步精度。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器通常是一種小型的、可獨立工作的基于NTP/SNTP協(xié)議的時間服務(wù)器，可以從GPS、北斗等地球?qū)Ш绞跁r衛(wèi)星上獲取標準時鐘信號信息，并將這些信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，從而使整個網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備實現(xiàn)毫秒級的時間同步。

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