北斗系統的科普知識

1. 北斗是什麼

北斗有多種意思，具體如下：

1、指中國的北斗系統

北斗系統一般指北斗衛星導航系統。 中國北斗衛星導航系統（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡稱BDS）是中國自行研製的全球衛星導航系統，也是繼GPS、GLONASS之後的第三個成熟的衛星導航系統。

2、指星宿

北斗是由天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、瑤光七星組成的。古人把這七星聯系起來想像成為古代舀酒的斗形。

天樞、天璇、天璣、天權組成為斗身，古曰魁；玉衡、開陽、瑤光組成為斗柄，古曰杓。

3、一種花

北斗是薔薇科薔薇屬的栽培品種，株型優美；花朵約40~45枚瓣、高心翹角滿心狀，黃色有粉紅邊；花徑12cm；氣味淡香。

2. 北斗系統有哪些令人意想不到的作用

北斗系統的作用還是不斷發掘。作為一個全球定位系統，他的作用是不可估量的。僅在民用方面，可以說我們已經不能離開了。它的作用只受想像力的限制。

11月5日，我國成功發射了第49顆「北斗」導航衛星。很多人可能認為，「北斗」的作用就是導航。其實，「北斗」系統具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。它不僅已廣泛用於交通運輸、基礎測繪和搜救打撈等領域，還正在金融、通信、電力、工程勘測、精準農業、資源調查、地震監測、公共安全、應急救災、全球搜救和國防建設等許多方面大顯身手。就在剛剛過去的「雙11」活動中，北斗也在智慧物流方面發揮著重要作用。

工程建設的利器

「北斗」系統可為建築、挖掘、路基、規劃設計、物理勘探、石油鑽探和地殼運動監測等許多工程提供高精度定位，因此能大大提高工程建設的生產力，並提升相關活動的精度和效率，比傳統測量方法的效率高3倍以上。

比如，應用該技術已使道路、橋梁的建設精度達到毫米級，大大提高了隧道、地鐵等重要交通基礎設施的測量與建設精度，降低了建設成本。「北斗」技術用於公路邊坡、橋梁變形監測後，由於不受通視條件的限制，因而選點靈活，能根據監測需要，將監測點布設在對變形體的形變比較敏感的特徵點上。

最簡單的例子是：蓋高樓時，用「北斗」終端可隨時測量樓房歪不歪；在洪災來臨時，用「北斗」終端能及時了解水壩是否移動；在挖山洞或地鐵時，用「北斗」終端就不用擔心從雙嚮往中間掘進時出現錯位了，比單向掘進隧道效率提高50%。

助力精細農業增產

導航衛星的精確定位功能可廣泛用於農場規劃、田間測圖、土壤取樣、拖拉機引導、作物田間檢測和播種速度選擇以及肥料、殺蟲劑和產量檢測系統等。

它能夠提升農葯、除草劑和肥料使用的精度，同時更好地控制化學物質的擴散，從而降低成本、擴大產量，創造環境友好型的新農場，使不同地區、不同條件下的作物增產3%-50%，大大降低農業生產的人力、資金（機器和設備）和原材料（種子、肥料、殺蟲劑、其他化學葯品、燃料、油和電）成本，降低的投入占總成本的1%-50%不等。據估計，衛星導航技術帶動的平均增產可以達到10%，平均成本能夠降低15%。

基於「北斗」的農機作業監管平台，已實現農機遠程管理與精準作業，服務農機設備超過5萬台，精細農業產量提高5%，農機油耗節約10%。

海洋漁業的幫手

漁業是「北斗」衛星導航系統應用最早也最為廣泛的行業之一。安裝了「北斗」用戶機，不僅可以為船隻導航，還可以通過「北斗」獨有的短報文通信技術，報告船隻位置和船上人員的情況。我國已經有約10萬艘出海漁船安裝了「北斗」用戶機。

對漁民來說，「北斗」的短報文功能至少有四大好處。一是與家人聯絡，滿足情感需要。二是與國內市場聯絡，打了什麼魚，有多少斤，可以提前通知預售，提高收入。三是與周邊漁船聯絡，遇險時及時自救和互救。四是有了准確定位，可以避免打魚越境的糾紛。

我國已通過「北斗」先後向漁民發送了數萬次熱帶氣旋等危險氣象信息警報，救助了多艘漁船、漁民、病人等，累計救助1萬餘人，有效避免涉外事件多起，挽回經濟損失上億元。

金融電力的保障

現在，網路已經成為現代金融業的重要基礎。然而，在網路條件下的金融服務體系中，時間的同步是至關重要的，用「北斗」系統提供的精確授時服務可使現代金融體系實現網路時間同步段，保證現代金融系統安全運行，因為全國各金融單位的1秒鍾誤差，就有可能帶來巨額的損失。

電力系統的安全運行也需要在很大的范圍內實現較高精度的時間同步，這樣可實現整個電網高精度的時間同步，實現同步相位測量、運行穩定性判斷、故障定位、高可靠性的電流縱差保護、繼電保護等，從而提高電力網路運行的穩定性、可靠性和安全性。

基於「北斗」衛星導航系統的「北斗電力全網時間同步管理系統」投入使用後，結束了我國電力運行時間完全依賴美國GPS的歷史，有效地保障了我國電力安全和國家安全。

實現防災救災實時調度

在緊急救援上，基於「北斗」系統的導航定位、短報文通信以及位置報告等功能，已實現全國范圍的實時救災指揮調度、應急通信、災情信息快速上報與共享等服務，極大地提高了災害應急救援的快速反應能力和決策能力。

2008年汶川地震時，震區通信中斷。救援部隊通過「北斗」的短報文功能，讓救援部隊和指揮部的聯系保持順暢，從而保證了指揮命令及時下達、災情信息實時上報等整個救災的指揮調度，在決策、搜救、醫療等工作中發揮了關鍵作用。

我國已把「北斗」技術與井下監測技術相結合，實現了對井下瓦斯濃度、風機轉停等關鍵參數的實時監測。我國還將「北斗」引入自動氣象站，增強了自動氣象站適應性。

由於「北斗」可實現全國范圍的無縫覆蓋，具有定位、授時和短報文等功能，所以為森林防火、撲火的指揮調度提供了新的技術，有效解決了火場定位、偵察、引導撲救、後勤保障、損失評估等問題。目前，全國各地森林防火系統已經配備多台套「北斗」用戶機，取得了明顯的經濟和社會效益。

依託大數據實現智慧物流

物聯網是未來社會的發展方向。「北斗」系統可作為物聯網的一個重要組成部分，應用在感知、網路兩個層面。這里我們側重說說「北斗」在智慧物流方面的應用。

比如，北京近年來逐步在物流車輛上安裝「北斗」設備，結合自身的物流大數據，進行了物流智慧管理。通過對車輛速度和路線的實時監控，保障駕駛安全；結合「北斗」衛星導航系統的地理位置數據，進行數據分析和挖掘，定製服務線路，提高物流效率，管控成本，也讓信息更透明。

「互聯網+北斗物流」項目，通過手機貨源APP終端，能讓行進中的空貨車找到離自己最近的貨源。有了這款APP終端，包裹能更加及時地進行運輸，早一天開始運輸，就能早一天送達目的地。

此外，國內電商平台還研製出了「北斗」智能車載終端及人員佩戴式手環設備等北斗產品，並接入物流雲平台進行有效運轉，能實時掌握和調度車輛、人員位置、狀態和載貨信息，為客戶提供最適合的配送方案，並根據需求變化迅速調整。

「只受想像力的限制」

隨著衛星導航接收機的集成微小型化，它可以被嵌入到其他的通信、計算機、安全和消費類電子產品中，使其應用領域更加廣泛。衛星導航系統與消費類電子產品的融合是目前導航系統在社會中最廣泛應用的一種方式，如在MP3、MP4、筆記本電腦、手機和數碼相機等電子產品中集成導航功能，提供一種基於位置的服務。

在今年10月1日天安門廣場的國慶盛大閱兵式上，來自32個裝備方隊的580台車輛，以整齊劃一的行進速度，前後左右一致的車距，給人留下了深刻印象。這背後的「秘密武器」就是「北斗閱兵訓練考核輔助系統」，它可以保障32個方隊整體車速控制在10千米/小時，騎線偏差不超過1厘米，厘米級的定位精度已趕超世界先進水平。同時，該系統也精準助力閱兵訓練，使訓練高質高效。

在科學研究上，「北斗」已用於電離層和中性大氣反演以及氣象學研究，衛星跟蹤地球重力場和大氣探測，以及航天器或地球衛星精密定軌、導航與對接等科學目的，為科學發展服務。

在水利上，基於「北斗」衛星導航系統的水文監測系統已建設完成，實現了多山地域水文測報信息的實時傳輸，大大提高了災情預報的准確性，為制定防洪抗旱調度方案提供重要的保障。

在氣象觀測預報上，一系列氣象測報型「北斗」用戶設備研製成功，提出了實用可行的系統應用解決方案，解決了國家氣象局和各地氣象中心氣象站的數字報文自動傳輸和可視化問題……

「北斗」的用途遠不止如今的車輛導航、手機定位、電子地圖。由於智能產業與時空信息密切相關，能提供位置和時間信息的衛星導航技術必將被用於智能網路、智能感測、智能交通、智能通信、智能物流、智能社區、智能電網等所有智能產業中，並形成各種前所未有的新型商業模式。

有關「北斗」應用的例子舉不勝舉。當它與雲計算等新技術結合時，其應用「只受想像力限制」絕不是一句空話。

（原標題：除了導航，「北斗」還能幹什麼）

3. 北斗系統是什麼

比如「北斗當行系統」。

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，並且具備短報文通信能力，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

(3)北斗系統的科普知識擴展閱讀

北斗系統是黨中央決策實施的國家重大科技工程，是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與百姓生活關聯最緊密的巨型復雜航天系統。完成這姿慧臘項世跡滑界級工程，必須充分發揮集中力量碧陸辦大事的制度優勢。

「積力之所舉，則無不勝也；眾智之所為，則無不成也。」400多家單位、30餘萬名科研人員參與研製建設，廣大人民群眾鼎力支持，從總體層到系統層，從管理線到技術線，從建設口到應用口，從設計方到施工方，不同類型、不同隸屬的單位有機融為一體，匯聚起萬眾一心的磅礴力量。

4. 北斗衛星導航系統是什麼

北斗衛星導航系統（簡稱「北斗系統」）是中國著眼於國家安全和經濟社會發展需要，自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要時空基礎設施。

北斗系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段由若乾地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星等組成；地面段包括主控站、時間同步/注入站和監測站等若乾地面站，以及星間鏈路運行管理設施；用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的晶元、模塊、天線等基礎產品，以及終端產品、應用系統與應用服務等。2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統正式開通，標志著北斗「三步走」發展戰略圓滿完成，北斗邁進全球服務新時代。

5. 北斗衛星導航系統的原理

北斗衛星定位系統工作原理
北斗衛星定位系統 是全球衛星定位系統的一種，他工作的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然後綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛星的位置可以根據星載時鍾所記錄的時間在衛星星歷中查出。而用戶到衛星的距離則通過紀錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以光速得到(由於大氣層電離層的干擾，這一距離並不是用戶與衛星之間的真實距離，而是偽距（PR）：當北斗衛星行為系統的衛星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼（簡稱偽碼）發射導航電文。北斗衛星定位系統使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復周期一毫秒，碼間距1微秒，相當於300m；P碼頻率10.23MHz，重復周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當於30m。而Y碼是在P碼的基礎上形成的，保密性能更佳。導航電文包括衛星星歷、工作狀況、時鍾改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛星信號中解調制出來，以50b/s調制在載頻上發射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼；每三十秒重復一次，每小時更新一次。後兩幀共15000b。導航電文中的內容主要有遙測碼、轉換碼、第1、2、3數據塊，其中最重要的則為星歷數據。當用戶接受到導航電文時，提取出衛星時間並將其與自己的時鍾做對比便可得知衛星與用戶的距離，再利用導航電文中的衛星星歷數據推算出衛星發射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。可見北斗衛星定位系統衛星部分的作用就是不斷地發射導航電文。然而，由於用戶接受機使用的時鍾與衛星星載時鍾不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標x、y、z外，還要引進一個Δt即衛星與接收機之間的時間差作為未知數，然後用4個方程將這4個未知數解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛星的信號。
工作原理1
北斗衛星定位系統接收機可接收到可用於授時的准確至納秒級的時間信息；用於預報未來幾個月內衛星所處概略位置的預報星歷；用於計算定位時所需衛星坐標的廣播星歷，精度為幾米至幾十米（各個衛星不同，隨時變化）；以及北斗衛星定位系統信息，如衛星狀況等。