课程：

• 1、北斗卫星定位系统如何定位的啊？原理是什么呢？
• 2、北斗卫星的定位原理是什么？有哪些难度呢？
• 3、北斗导航定位系统的组成部分，原理和与gps的区别
• 4、物联网的感知层包括哪些技术?
• 5、北斗定位是什么原理？
• 6、北斗卫星定位导航原理是怎样的？

北斗卫星定位系统如何定位的啊？原理是什么呢？

“北斗一号”卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。

“北斗一号”的覆盖范围是北纬5°一55°，东经70°一140°之间的心脏地区，上大下小，最宽处在北纬35°左右。其定位精度为水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。系统能容纳的用户数为每小时540000户。

“一代‘北斗’只用双星定位，比GPS等投资小、建成快，”范本尧说这是我国国情决定的，也对一代“北斗”的技术路线提出了特殊的要求，“所以我们的定位系统具有自己的特点。”

美国的GPS和俄罗斯的GLONASS，都是使用24颗卫星（GPS还另有3颗备份卫星，GLONASS则因经费问题损失了几颗卫星）组成网络。这些卫星不中断地向地面站发回精确的时间和它们的位置。GPS接收器利用GPS卫星发送的信号确定卫星在太空中的位置，并根据无线电波传送的时间来计算它们间的距离。等计算出至少3～4颗卫星的相对位置后，GPS接收器就可以用三角学来算出自己的位置。每个GPS卫星都有4个高精度的原子钟，同时还有一个实时更新的数据库，记载着其他卫星的现在位置和运行轨迹。当GPS接收器确定了一个卫星的位置时，它可以下载其他所有卫星的位置信息，这有助于它更快地得到所需的其他卫星的信息。

“1983年，‘两弹一星’功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想，经过分析和初步实地试验，证明效果良好，”中国计量科学研究院的黄秉英研究员说，这一系统被称为“双星定位系统”。

一代“北斗”采用的基本技术路线最初来自于陈芳允先生的“双星定位”设想，正式立项是在1994年。北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分即可完成定位。一代“北斗”与GPS系统不同，对所有用户位置的计算不是在卫星上进行，而是在地面中心站完成的。因此，地面中心站可以保留全部北斗用户的位置及时间信息，并负责整个系统的监控管理。

有源无源是关键不同点

“一代‘北斗’采用的是有源定位，GPS和GLONASS等都是无源定位，”范本尧说，“这是它们质上的不同点。”

所谓有源定位就用户需要通过地面中心站联系及地面中心站的传输，通讯就不必通过其他的通讯卫星了，一星多用符合我国国情。GPS和GLONASS没有设计通讯功能，主要原因就在于不需要地面站中转服务的无源定位不能提供通讯服务。

北斗卫星的定位原理是什么？有哪些难度呢？

引言：我们国家的北斗卫星导航系统是非常好的，而且比较安全。很多人都想知道北斗卫星的定位原理是什么，他们存在哪些难度呢？接下来跟着小编一起去了解一下吧。

一、北斗卫星定位的原理是什么

其实北斗卫星定位的原理是通过一些卫星的距离计算出用户的距离进行定位的。我们要知道用户到卫星之间的距离之和，这个时候就要知道第1颗卫星在球心的一个球面，这个时候会有两颗卫星为一个交点，在一个为椭圆球面的平面之上，形成一个交线，这个时候就能计算出用户的所在位置。而且中间会有一些中心控制系统，会有一些存储在计算机内的素质这个时候进行一个地图的查找，就可以将用户的位置准确的计算出来，也可以知道用户在某一地点与地球的一个焦点。所以这个时候通过中心控制系统，可最终计算出用户所在点的三维坐标，根据这个坐标系就可以发送信号给用户，用户就能查找到他自己所在位置。

二、北斗卫星定位系统需要一些难度的跨越

人们使用北斗卫星定位系统的时候是非常容易的，但是科研人员在制作之前是需要有一些难度的跨越，才能让北斗卫星定位系统变得更加完善。首先我们要知道卫星定位，它中间可能会有一个到达时间差的概念，所以科研人员就要跨越这个难度去计算出到达时间差的一些概念。首先我们需要知道到达时间差的概念是什么，就是利用每一颗卫星的精确位置。从而来发送出一些导航信息，就获得一些卫星上面的接收信息这个时候到达的时间差就叫做到达时间差。而且也要知道卫星的位置，精准可知要懂得接收对卫星观测，而且还要计算卫星到接收机之间的距离，从而计算出准确的位置。

北斗导航定位系统的组成部分，原理和与gps的区别

一、北斗导航定位系统的组成部分：

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括3颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端。

二、北斗导航定位系统的原理：

用户则用接收机来测定从接收机至卫星的距离，并根据卫星星历所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。

三、北斗导航定位系统与gps的区别：

1、卫星布局不同：

美国的全球定位系统包括绕地球运行的27颗卫星（24颗运行、3颗备用），它们均匀地分布在6个轨道上。每颗卫星距离地面约1.7万公里，能连续发射一定频率的无线电信号。从2017年底开始，北斗在轨卫星共39颗。2019年还将再发射5-7颗，2020年再发射2-4颗卫星后建设将全面完成。

2、精度不同：

北斗导航定位精度水平10米、高程10米（95%），在亚太地区，定位精度水平5米、高程5米（95%）。gps导航精度约为10米，综合定位的话，精度可达厘米级和毫米级。

3、服务不同：

北斗导航终端与GPS、GAL．ILEO和GLONASS相比，优势在于短信服务和导航结合，增加了通信功能；全天候快速定位，极少的通信盲区，精度与GPS相当，而在增强区域即亚太地区，精度甚至会超过GPS。

扩展资料：

北斗系统具有的相关特点：

1、北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。

2、北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

3、北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

参考资料来源：百度百科-全球定位系统

参考资料来源：百度百科-北斗导航定位系统

物联网的感知层包括哪些技术?

物联网层次结构分为三层，自下向上依次是：感知层、网络层、应用层。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别 物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

对我们人类而言，是使用五官和皮肤，通过视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉感知外部世界。而感知层就是物联网的五官和皮肤，用于识别外界物体和采集信息。感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。

感知层由基本的感应器件（例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成）以及感应器组成的网络（例如RFID网络、传感器网络等）两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。

一些感知层常见的关键技术如下：

l 传感器：传感器是物联网中获得信息的主要设备，它利用各种机制把被测量转换为电信号，然后由相应信号处理装置进行处理，并产生响应动作。常见的传感器包括温度、湿度、压力、光电传感器等。

2 RFID：RFID的全称为Radio Frequency Identification，即射频识别，又称为电子标签。RFID是一种非接触式的自动识别技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份标示。

3 传感器网络：传感器网络是一种由传感器节点组成网络，其中每个传感器节点都具有传感器、微处理器、以及通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络，共同协作来感知和采集环境或物体的准确信息。而无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN），则是目前发展迅速，应用最广的传感器网络。

对于目前关注和应用较多的RFID网络来说，附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容，现在的电子（不停车），收费系统（Electronic Toll Collection，ETC）、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都属于这一类结构的物联网应用。

北斗定位是什么原理？

基于北斗模块、北斗卫星信号的室外定位称之为北斗定位。北斗模块的定位原理：

和GPS模块一样，北斗模块被称为用户部分，它像“收音机”捕获并跟踪卫星的信号，根据数据按一定的方式进行定位计算，最终得到用户的经纬度、高度、速度、时间等信息。SKYLAB针对车载、工控及消费类应用推出了一系列高品质北斗模块，支持多系统联合定位以及单系统独立定位，具有高定位精度，超低功耗，尺寸小巧等特性。

此系列模块能够在维持最低系统功耗的同时拥有最大灵敏度，内部Flash可以进行程序升级以支持不同的应用。拥有额外的前置LAN用于优化RF性能，易于与天线集成，且前置SAW滤波器加强了抗干扰性能。

SKYLAB基于MT3333芯片研发生产的北斗模块属于内置北斗模块，在实际使用中，将北斗模块嵌入到产品的PCB板上即可。北斗模块的应用关键在于串口通信协议的制定，也就是模块的相关输入输出协议格式。它主要包括数据类型与信息格式，其中数据类型主要有二进制信息和NMEA-0183协议。北斗模块根据NMEA-0183协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

通过内置北斗模块的移动终端产品，如支持北斗定位的儿童手表、车载导航、无人机等定位终端产品。家长通过管理后台可以实时知道小孩行踪；在外训练的驾校教练车，学校通过北斗卫星，掌握教练和学员的情况；自然条件复杂多变地方的桥梁、隧道，千里之外的监控室可以随时掌握地下微小的变化，及时发现安全隐患，避免事故发生……

SKYLAB北斗定位模块是集北斗GPS定位功能的小尺寸定位模块，型号如下：SKG09D/SKG12D/SKG17D。北斗模块集成度高、功耗低、兼容接收GPS/BDS/GLONASS/GALILEO卫星导航信号，可以实现载体的实时定位、授时、测速等功能，非常适合系统大规模应用的需求。

北斗卫星定位导航原理是怎样的？

北斗卫星定位导航的原理是：卫星至用户间的距离测量是基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差，称为伪距。为了计算用户的三维位置和接收机时钟偏差，伪距测量要求至少接收来自4颗卫星的信号。

卫星定位实施的是“到达时间差”（时延）的概念：利用每一颗卫星的精确位置和连续发送的星上原子钟生成的导航信息获得从卫星至接收机的到达时间差。

由于卫星的位置精确可知，在接收机对卫星观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。

卫星导航系统时间是由每颗卫星上原子钟的铯和铷原子频标保持的。这些星钟一般来讲精确到世界协调时（UTC）的几纳秒以内，UTC是由美国海军观象台的“主钟”保持的，每台主钟的稳定性为若干个10^-13秒。

扩展资料

北斗导航的应用

1.北斗导航使得农业更“智慧”。在江苏兴化国家粮食生产功能示范区，多种无人农机借助北斗卫星导航系统实现了无人作业。

2.依托北斗卫星导航系统，可以实时查询目标车辆的精确位置和历史轨迹，对公车实行动态监管。

3.广西利用北斗云自动监测新技术，建立起完整的地质监测系统平台，能够迅速对灾害隐患点作出控制措施。

4.江西南昌东湖区彭家桥街道光明社区开展的“北斗+智慧社区”示范应用项目，针对社区老人提供精准定位、位置呼救、位置查询、公共交通、物业管理等便民服务，具有重要的示范意义。

参考资料来源：百度百科-北斗卫星导航系统