北斗衛星導航系統發展與應用

夏禹

（安徽省人民防空指揮信息保障中心 安徽省合肥市 230022）

新時期，社會在發展，時代在進步，我國的科學技術也應當與時俱進，積極尋找新的突破，以便滿足社會的發展，時代的需求。就以北斗衛星系統為例，其無論是對我國經濟的發展，還是國防實力的增強來說，都具有著十分重要的有意義。特別是在我國航天事業飛速發展之下，北斗衛星導航系統更是被人們提出了更高的要求。在這樣的背景下，相關科研人員必須要不斷加大對北斗衛星導航系統的研究力度。只有這樣，才能有力的支撐我國經濟的發展以及科學技術的進步，從而更好的造福于民，造福于社會。出于這樣的考慮，本文就北斗衛星導航系統發展與應用進行研究，具有一定的客觀實在性和時代緊迫感。

1 北斗衛星導航系統概述

眾所周知，北斗衛星導航系統是由我國自主研發并建立的一個區域性的導航定位系統。從現階段來看，該系統取得了十分顯著的成效，并在其他國家得以廣泛的應用。北斗導航定位系統有著非常復雜的組成結構[1]。主要包括有兩顆工作衛星、北斗定位衛星、備用衛星、北斗用戶終端以及地面控制中心等。定位精度高、全天候服務是北斗衛星導航系統的主要優點。隨著科學技術的不斷更新和進步，北北斗導航系統的功能愈發完善[2]。比如，初代的北斗一號，僅具備通信、授時、定位這幾個功能。但到北斗二號系統，其功能基本上已經與GPS 相同，不僅功能齊全，操作起來也較為方便，現已被應用于社會各個領域之中。

研制北斗衛星系統的主要目的在于，確保系統自主型、獨立性的同時，將更加穩定的服務提供給用戶。加大衛星導航系統的研究力度，有利于提升我國的科技水平，更有利于促進航天事業、通訊事業以及國防建設的發展，從而使科技發展水平能夠與高速發展的經濟相適應。總而言之，衛星導航建設是一件利國利民的好事，不僅能夠推動社會進步，還能便利人們的生活與工作。另外，在北斗星系統的改進和優化過程中，光注重系統的開放性和兼容性是遠遠不夠的，還應對系統的穩定性和安全性予以必要的重視[3]。只有這樣，北斗衛星導航系統才能在實際應用的過程中，更好的發揮作用，為社會的穩定和諧、國家的繁榮富強作出更大的貢獻。

2 北斗衛星系統的發展

2.1 北斗衛星導航系統的建設原則

為使北斗衛星導航系統的使用壽命得以延長，并降低系統后期維護和建設的難度，在進行此系統建設的時候，應對“從區域化服務轉變到服務于全球”的建設原則予以嚴格遵循。北斗衛星導航系統建設有著非常漫長的建設周期，因為在此過程中需要對系統進行不斷的改進和優化。北斗星導航系統建設，可分三個階段開展：第一階段，進行系統的建設實驗，其目的是為了使系統的有源區域化的報文傳送功能與定位功能得以初步實現[4]。第二階段，進行系統的建設完善。即致力于系統無源區域化定位功能的實現。第三階段，是系統建設更進一步發展，也就是使系統的無源全球化服務功能得以真正實現。就現階段來看，我國已基本完成了北斗衛星導航系統的前兩個階段。如今，已經開始研究第三個階段。在此階段的建設過程中，會將一些新的體制引入進來，并會積極應用一些更為先進的技術，以便在促進系統保密性和安全性提升的同時，使我國衛星系統建設的產權得以充分保障，從而實現我國衛星系統建設穩定、持續的發展。此外，值得一提的是，當前的北斗衛星導航系統，功能愈發強大，已經可以統籌管控地面站、空間段衛星以及用戶終端。如此一來，衛星系統導航的精準性能得到很大程度的保證。

2.2 北斗衛星導航系統的發展進程

在進行北斗衛星導航系統的建設過程中，確保衛星系統的規范性，維持衛星系統運行的穩定性，是相關建設人員需要關注的重點所在。

在無源區域化服務啟動后，北斗衛星系統無論是運行效率還是系統穩定性，相比以往有了明顯的提升[5]。比如，大多區域的定位精度已控制在10m 范圍之內，甚至在一些較低緯度地區，定位精度已控制在5m 以內。此外，我國的北斗衛星導航系統也在不斷擴大全球的覆蓋面積，這意味著全球導航功能在不久的將來會真正實現。

對衛星導航系統建設的規范性予以不斷提高，不僅能夠使報文傳送效率進一步加快，還能對衛星系統實現模塊化、系統化的管理。應清楚的認識到，加強衛星系統的自主性建設，其實就等同于提高國家建設安全。在北斗衛星系統正式啟動以后，我國已經將衛星系統接口部分的信息文件整理并發布出來，同時也將導航服務、定位服務等免費提供給一些國家，這也在一定程度上為全球導航功能的進一步實現奠定了堅實的基礎。

3 北斗衛星導航系統的實踐應用

這些年，在社會經濟高速發展的同時，我國科學技術也取得了長足的進步，這也使得北斗衛星導航系統的功能愈發完善。在此背景下，如何將北斗衛星導航系統有效的應用于各個領域，成為了社會各界人士重點探究的話題。與此同時，這也是當下衛星系統發展中面臨的一個嚴峻問題、以下就北斗衛星在社會各領域及各行業中的具體應用作以探析，以便能夠更好的推動我國經濟的發展，科學技術的進步。

3.1 北斗衛星導航系統在國防建設中的應用

科技的發展，致使各種先進技術及高新設備不斷涌出，并相繼應用于國防建設之中，極大了提升了國防事業的現代化水平。近年來，在國防事業建設的過程中，對現代化技術人才的引進愈發受到重視，我國也在致力于現代化部隊的打造，以便為國防建設安全提供強有力的保障[6]。在國防建設中應用北斗衛星導航系統已是大勢所趨，特別是自動化、信息化、智能化技術的應用，更使得信息傳送的時效性和準確性得到了充分的保證，這也為我國軍事實力的增強提供了有利條件。從目前來看，在各種軍事演練、救援任務以及維和任務中都普遍應用了北斗衛星導航系統。當處于較為惡劣的環境中執行任務時，戰士們就可通過對衛星導航系統中監控功能的合理利用，更全面的了解自身所處的環境，以此來盡可能的避免任務執行過程中傷亡情況的發生。

3.2 北斗衛星導航系統在交通運輸行業的應用

為了更好的適應社會經濟的高速發展，交通運輸部開展了重點運輸過程車輛監控管理、服務示范工程。這樣一來，可對“兩客一危”車輛的監管和服務予以有效解決。在很多大城市中，交通部門要求運輸危險物品的車輛、旅游大客車等都必須將北斗導航系統的車載終端安裝上。通過此車載終端，可以對車輛位置進行實時定位和監控[7]。借助無線移動傳輸技術，可實現與車輛的信息互動，并在此基礎上進行車輛調度指揮和遠程控制，極大的方便了公司或單位的管理。當然，這些應用，不僅能促進車輛行業管理水平的提升，還能推動交通運輸業信息化的發展，從而為我國經濟的高速發展提供強大助力。

3.3 北斗衛星導航系統在農業、林業、漁業中的應用

隨著科學技術的進一步發展，北斗衛星導航系統終端在農業、林業、漁業中的作用愈發明顯。以下作具體介紹：

在農業生產中，農業機械上可安裝北斗衛星導航終端，這樣農田定位耕作便可得以實現，有助于種植人員統一開發和管理農田，從而推動農業種植水平的進一步提升。

在林業中，北斗衛星導航系統也能起到較為突出的作用，有助于林業管理人員對森林資源的動態變化予以充分的了解和掌握，進而采取有效的舉措加以積極應對。在林業人員考察工作的開展中，可利用北斗衛星導航終端作以辨別方向和科學定位，確保后續工作的高效開展。當然，北斗導航系統在林業中的應用，還遠不止于此。其還可以對森林的分布區域予以測定，進行樣地精確勘測以及面積求算和制圖等。如此一來，不僅能使人力、物力的投入得以大幅度減少，還能使林業的管理水平得到顯著的提升。另外，北斗衛星導航系統還可應用于火災預警、火災救援之中，可使林業管理者及時掌握情況，并采取有效的應急處理措施，防止災情的進一步惡化。

在漁業中，通過對北斗導航系統的合理利用，能幫助漁民在最短時間內找到魚群。并且，在海況不好的情況下，相關部門也能及時發布消息，告知還在海中運行的漁船及時返港，最大限度的確保漁民的人身安全。此外，中國漁政在充分利用北斗衛星定位系統的基礎上，建立了“海洋漁業綜合信息服務系統”管理平臺。借助此平臺能夠對出海漁船作以定位導航、實施監督以及應急救援等，這也在很大程度增強了漁政的管理能力。

3.4 北斗導航技術在人防中的作用

將北斗導航技術應用在人防信息化系統中，有利于為人防信息化提供精準的車輛監控以及合理的智慧調度。通過獲取動態組展信息，促使人防指揮部門根據實際情況制定出合理且可靠的作戰方案，我國防空部門利用北斗導航系統的定位信息和數據，可以實現對防空不合理的地方進行調整和管控。由于北斗導航技術獲取信息不受地域、環境、時間和距離的限制，所以北斗導航技術具有非常高的實效性、精確性、可靠性等特點，能夠對即將發生的事件進行準確的預測并作出合理的分析。例如對地震進行預測時，可以及時發布地震預警警告，預測出地震發生的位置和地震等級，從而提高人們對自身生命健康的保護。

3.5 北斗導航技術對地下管網檢測預警

運用北斗管線測量終端，可以減輕勘測工作量，同時還可以提高勘測效率和勘測的進度，使之得到“厘米級”的進度為主數據。BD-CORS 站信號覆蓋區域采用網絡RTK 技術測量，然后利用構建的CORS 網發布相關的傳輸信號，而對于沒有覆蓋的區域，則利用RTK 接收機實現對衛星型號的接受。將一臺安置在已知點上作為基準站，另外一臺的接收機作為流動站進行測定未知坐標，可以實現精確定位[8]。運用北斗管線測量終端時，可以減輕勘測工作量，提高勘測效率和進度，當基準站接受到北斗衛星信號后，對地下管網進行監測，然后將信號傳遞給北斗衛星、流動站、北斗RTK 接收機。隨后北斗衛星將接受到的信號經過流動站傳輸給北斗RTK接收機，可以防止數據傳輸中出現的錯誤情況，再由北斗RTK 接收機傳輸給GSM 站，最終經過Internet 傳遞給數據中心，經過一系列的措施，可以實現良好的地下管網檢測預警。

4 結束語

總的來說，北斗衛星導航系統在社會各領域中的應用，不僅能夠能促進社會生產力的提高，還能推動科學技術的不斷進步，這對我國綜合國力的提升以及社會經濟的高速發展來說，具有一定的現實意義。因此，作為相關技術研發人員，應加大北斗衛星導航系統的研發和應用力度，以便其為我國信息化發展以及現代化建設作出更多的貢獻。