科学探究活动【第18期】:走近北斗卫星导航系统(一)

2020年11月22日10:48:07 科技 1941

走近北斗卫星导航系统(一)

      中国北斗卫星导航系统(英文名称:BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

      北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

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     北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并且具备短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。

     随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。

大众应用

北斗智能手机应用

     智能手机是卫星导航系统最大的大众消费领域。北斗在以智能手机为代表的消费电子市场具有非常广阔的应用前景。

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       该项目共计完成支持北斗功能的商用智能手机 2770.45 万台,带动海思、展讯等国内芯片制造商研制了集成北斗功能的移动通信芯片组;形成了智能手机北斗定位相关技术标准体系,建立了完整的支持北斗智能手机产品的测试验证平台和配套的质量检测方法。

北斗乘用车前装导航应用

      2013 年,北斗/GNSS 的乘用车前装智能车载终端研制与产业化项目启动建设,面向我国自主北斗芯片及模组在前装智能车载终端的应用。建设内容包括设计研制符合前装规范的北斗/GNSS 组合芯片以及模组、与北斗应用匹配的前装智能车载终端并实现批量生产,研制开发并发布首个国产搭载北斗导航的乘用车车型,截至 2016 年该项目完成,相关车型销量超过 50000 辆。

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北斗乘用车前装导航应用

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在智慧城市应用

北斗在公共交通系统的应用

      随着城市的现代化发展,交通压力逐年上升,针对道路事故频发、道路拥堵等问题,北斗系统提供的导航定位服务可以为交通运输管理部门提供准确的车辆位置信息,结合网络传输等技术,将有效提升道路运输的监管水平,提高治理拥堵、降低事故、应急救援的能力,保障人民生命财产安全。

      目前已应用到环卫保障车辆在线监管,实时公交综合信息发布和北斗 120 急救指挥调度。

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环卫车辆实时在线监控页面

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北斗燃气行业应用

       截止目前,已在全国 24 个省(市、自治区)超过 500 座城镇实现应用推广,为事故抢修赢得“黄金半小时”,使燃气泄漏主动发现率由 70%提高到 90%。北斗精准位置服务在燃气行业的应用仍在不断创新,并正在扩展到城镇供热、自来水、排水等市政管网领域,北斗在市政管网领域应用前景广阔。

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北斗全面应用于燃气行业各业务环节

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交通运输应用

物流应用

      物流中北斗导航系统的应用也极大推动了自身发展。基于北斗的电子商务物流服务应用前景广阔。

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北斗京东物流车应用

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洞庭湖船舶北斗监控管理应用

     岳阳市渔政管理部门建设洞庭湖船舶北斗监控管理系统,重点解决环洞庭湖船舶管理的突出问题,为作业船舶等提供全天候实时定位、导航等服务以及各类综合服务。该系统可接入 AIS、雷达、视频等系统数据,实现各种水上移动目标监控手段的整合及互补,满足渔政管理部门对水域的全方位、全天候、无盲区、无漏洞的动态监控指挥需求,对保障执法安全、提升执法效率和加强执法监督有着重要意义。

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洞庭湖船舶北斗监控管理应用

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北斗智能船闸运行调度应用

      针对西江流域梯级船闸相互协调不畅、通行效率低等问题,基于北斗技术研发了智能过闸系统,实现西江流域船舶过闸时“一次报闸、连续过闸、不上岸报到、不停船缴费”,为船主提供高效、优质的过闸服务。该系统具有远程联合调度、数据共享互通等功能特点,改变了西江流域各船闸长期以来形成的数据孤岛局面。

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环卫车辆实时在线监控页面

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北斗桥梁健康在线智能监测应用

      北斗桥梁健康在线智能监测系统,以北斗高精度定位技术为基础,综合利用多元化传感器技术、桥梁结构分析技术、互联网等技术,具有选点灵活、精度高、无人值守、全天候获取实时数据的优点。实时监测桥梁的健康状况,为桥梁养护提供状态评价、性能预测和养护决策等支撑, 提高桥梁养护的智能化、数字化水平,同时能够辅助桥梁养护部门科学制定养护计划,加强病危桥梁看护,及时采取应对措施,避免安全事故。

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北斗桥梁健康在线智能监测应用

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公共安全应用

北斗公安应急通信指挥应用

     北斗在公安应急通信指挥领域发挥着重要作用。公安机关通过部署北斗警用位置服务系统及北斗公安应急短报文服务系统,利用北斗系统精确定位及短报文通信功能,为公安实战提供可视化的警力资源调度及常规通信手段失效情况下的应急通信保障,成为提升公安机关应急处突战斗力的有效手段。

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北斗警用位置服务系统监控页面

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北斗警用授时服务应用

      北斗警用授时服务依托中国公安信息通信网建设部署的北斗警用授时服务系统开展服务。该服务能够在公安信息通信网内分级实现百万台终端的授时与监管,并能够通过 NTP 服务,在全网开展精度达到 100ms 级的授时服务。

北斗网格化巡防管控应用

   北斗网格化巡防管控系统,采用网格化管理理念与高精度北斗定位、物联网感知等信息技术,解决城市风险源分布情况、巡防人员位置、突发事件等位置信息采集相关问题,辅助建立起网格化巡防体系和城市风险点防控体系,提高了街道社区对巡防

力量管理的工作效率,提升违法犯罪精准打击力度。该系统主要包括数据管理、人员管理、巡防管理、风险管理、事件管理五大功能。

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北斗网格化联勤巡防应用

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北斗电动自行车防盗应用

      安装北斗智能防盗系统的电动自行车,结合大数据、智能安防等先进技术,能够更好协助公安机关侦办电动自行车被盗案件,提供被盗车辆实时状态和位置信息,形成集事前管理、事中预警、事后处置为一体的电动自行车智能安全管理新模式。自从安装北斗电动自行车智能防盗系统以来,已破获多起盗窃案件,并在短时间内为车主找到丢失车辆。

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北斗警用位置服务系统监控页面

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北斗禁毒作战指挥应用

      北斗禁毒“云+端”作战指挥系统,利用北斗定位和短报文通信服务,结合移动通信技术、视频技术和警用地理信息技术,应用于毒品案件的线索采集、案件侦查、情报研判和最终行动收网等阶段,实现了公安禁毒侦查指挥车实时定位和回传、现场警力的综合部署和指挥调度等功能,全面提升了打击涉毒涉恐“整体发现、堵源截流、精确打击和防范管控”的能力。

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减灾救灾应用

      北斗综合减灾救灾应用系统。该系统综合集成北斗短报文与手机短信、微信的互联互通等功能,对各级救灾人员与车辆的当前位置、运行状态、应急活动情况等信息进行全国“一张图”有效动态远程监控,解决了灾后第一时间灾情快速上报及对现场应急救援活动的远程全天候监控。

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全国救灾资源“一张图”动态位置监控(汛期)

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     交通运输部还在中国海上搜救中心、各省级海上搜救中心、救助局、打捞局等相关业务部门开展应用部署,在参与搜救的海事、救助船舶上安装了北斗短报文智能船载终端,面向涉海用户推广了 40 余万套北斗报警设备。

北斗水电站大坝形变监测应用

      我国目前已建成的水库大坝约 8 万座,北斗水电站大坝形变监测系统利用北斗多频高精度载波相位差分处理技术,可以不间断提供水电站边坡毫米级精度监测数据,实现动态监测数据的自动获取、分析、解算与存储;在极大程度减轻外业强度的同时,能够迅速采集高精度三维点位监测数据,及时监测发现大坝的安全隐患情况。

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     北斗卫星导航系统的应用还设计诸多方面,欢迎关注下期活动。

我知道你

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邢台市逸夫小学

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