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序文
提示：本篇以SKYLAB北斗多模定位模块，北斗三号定位模块，L1+L5双频北斗模块为切入点：http://www.skylab.com.cn/products-2.html
北斗システムは、ナビゲーションおよび測位サービスから時空間情報サービスにアップグレードされており、特に 5G、インターネット+、人工知能などの新興技術の統合と応用など、新しい形式の北斗アプリケーションが継続的に生み出されており、さまざまな分野と深く交差しています。新しいインフラとシェアリングエコノミー。特に、スマート交通、スマートエネルギー、スマート農業および水保全、スマート製造、スマート教育などのデジタル応用シナリオの構築において、衛星ナビゲーションおよび位置サービス産業は、時間と空間のエンパワーメントにおいて重要な役割を果たし、加速しています。産業のデジタル化とその提供 我が国のデジタル経済の発展は、強い活力をもたらしました。
新しいインフラストラクチャ、交通、エネルギー、水利施設に代表される現代のインフラシステムの構築により、北斗アプリケーションの需要が引き続き増加しており、スマート交通、スマートエネルギー、スマート農業、水の分野で北斗のアプリケーションによって形成されるデジタルシナリオも増加しています。保全活動とスマート製造は常に新しい市場セグメントを形成しており、我が国の衛星ナビゲーションおよび位置情報サービスの全体的な市場規模はさらに拡大しています。
1. 北斗システム概要
北斗衛星ナビゲーション システム (以下、北斗システム) は、我が国で独自に開発、運用されているグローバル衛星ナビゲーション システムであり、全天候型、常時、高精度の測位、ナビゲーション、タイミング サービスを世界中のユーザーに提供しています。 3つの成熟した衛星ナビゲーションシステムは、国家が「一帯一路」建設を実行するための重要なサポートでもあり、北斗システムもまた、中国の特徴を備えた衛星をゼロから開発し、存在から優秀へ、アクティブからパッシブへ、そして地域的なものから世界的なものまで、道路を構築するナビゲーション システム。
現在、北斗システムは、ナビゲーション、測位、通信データ伝送の 2 つのカテゴリーと、地域ごとに 7 つの異なるサービスを提供しています。北斗システムは、測位、ナビゲーションおよびタイミング サービス、グローバル ショート メッセージ通信、および国家捜索救助サービスを地球規模で提供します。このうち、パッシブ測位、ナビゲーションおよびタイミング サービスはすべて無料であり、衛星ベースの補強、地上サービスはすべて無料です。アジア太平洋地域には、地域のショート メッセージによる通信用の 4 つのサービスがあります。
1.1 スペースセグメント
北斗 3 号の公称宇宙星座は、3 基の静止軌道 (GEO) 衛星、3 基の傾斜対地同期軌道 (IGSO) 衛星、および 24 基の中地球軌道 (MEO) 衛星で構成されています。GEO 衛星は東経 80 度、110.5 度、140 度に固定して高度 35,786 キロメートルを周回します。IGSO 衛星は軌道傾斜角 55 度で高度 35,786 キロメートルを周回します。MEO 衛星は高度 21,528 キロメートルで周回します。軌道傾斜角は 55 度で、Walker24 /3/1 星座に分布しています。システムは、必要に応じてバックアップ衛星を軌道上に展開します。
1.2 地上管制セグメント
地上管制部はシステム航法業務の運用制御を担当し、主に主管制局、時刻同期・投入局、監視局から構成される。
主制御局は北斗システムの運用制御センターであり、主なタスクは以下のとおりである:
a) 各時刻同期/注入局および監視局の航法信号監視データの収集、データ処理の実行、航法メッセージの生成と挿入など。 b)
ミッションの計画とスケジューリングおよびシステムの運用管理と制御を担当;
c) 衛星対地上時間の観測と比較を担当;
d) 衛星ペイロードの監視と異常事態の分析などを担当
時刻同期/注入ステーションは主に、衛星と地上の時刻同期測定を完了し、航法メッセージ パラメータを衛星に注入する責任を負います。
監視ステーションは衛星ナビゲーション信号を継続的に監視し、リアルタイムの観測データを主要制御ステーションに提供します。
1.3 ユーザーセグメント
さまざまな種類の北斗ユーザー端末。
1.4 座標系
北斗システムは北斗座標系 (BDCS) を使用します。BDCS の定義は、国際地球基準系サービス (IERS) 仕様に準拠し、2000 中国測地座標系 (CGCS2000) の基準楕円体パラメータを採用し、最新の国際地上基準系 (ITRF) と整合しており、毎年更新されます。年。
座標系の詳細な定義は、北斗システムのオープン サービス信号インターフェイス制御ドキュメントに記載されています。
1.5 時間システム
北斗システムの時刻基準は北斗時間 (BDT) です。BDT は国際単位系 (SI) 秒を採用しており、うるう秒はありません。開始エポックは 2006 年 1 月 1 日の協定世界時 (UTC) 00:00:00 です。BDT は UTC (NTSC) を介して国際 UTC と接続されており、BDT と UTC の間の偏差は 50 ナノ秒 (1 秒を法とする) 以内に保たれます。BDT と UTC の間のうるう秒情報は、航法メッセージでブロードキャストされます。
2.北斗システム測位、ナビゲーション、タイミングサービス
北斗システムは優れたサービスパフォーマンスと強力な機能を備えており、ユーザーの多様なニーズを満たすさまざまなサービスを提供できます。このうち、測位、ナビゲーションとタイミング、国際捜索救助、グローバルショートメッセージ通信を含む 3 つのグローバルサービスが世界中のユーザーに提供され、アジア太平洋地域には地域ショートメッセージ通信、衛星を含む 4 つの地域サービスが提供されます。ベースの拡張、正確なポイントの位置決め、および地上ベースの拡張。
2.1 サービス概要
RNSS サービスは、北斗システムの衛星の B1C、B2a、B2b、B1I、B3I 信号を通じて提供され、ユーザーはこれを通じて自分の位置、速度、時間を決定できます。主な性能指標には、空間信号の精度、連続性と可用性、測位、速度測定、タイミング精度、サービスの可用性などが含まれます。
現在、RNSS サービスは北斗 2 コンステレーションと北斗 3 コンステレーションによって共同提供されています。
2.2 サービスエリア
北斗システムは、世界中の高度 1000 キロメートルに及ぶ地表および地球近傍地域のユーザーに RNSS サービスを提供できます。
2.3 北斗信号の周波数帯域
RNSS サービスの 5 つの空間信号は次のとおりです。
a) B1C 信号: 中心周波数は 1575.42MHz、帯域幅は 32.736MHz で、データ コンポーネント B1C_data とパイロット周波数コンポーネント B1C_pilot を含みます。データ コンポーネントはバイナリ オフセット キャリア (BOC (1, 1)) によって変調され、パイロット コンポーネントは直交多重化バイナリ オフセット キャリア (QMBOC (6, 1, 4/33)) によって変調され、偏波モードは右旋です。円偏波 (RHCP);
b) B2a 信号: 中心周波数は 1176.45MHz、帯域幅は 20.46MHz、データ コンポーネント B2a_data とパイロット コンポーネント B2a_pilot を含み、データ コンポーネントとパイロット コンポーネントの両方がバイナリ位相シフト キーイング (BPSK(10)) 変調を採用します。偏波モードは RHCP;
c) B2b 信号：この信号は RNSS サービスを提供するために I ブランチを使用し、中心周波数は 1207.14MHz、帯域幅は 20.46MHz、BPSK (10) 変調を採用し、偏波モードは RHCP; d
) B1I 信号: 中心周波数は 1561.098MHz、帯域幅は 4.092MHz、BPSK 変調を採用、偏波モードは RHCP; e
) B3I 信号: 中心周波数は 1268.52MHz、帯域幅は 20.46MHz、BPSK 変調を採用、偏波モードは RHCP
2.4 北斗ナビゲーションメッセージの種類と情報
RNSS サービスの 5 つの宇宙信号で使用される航法メッセージ タイプは次のとおりです。B1C
信号航法メッセージは B-CNAV1 メッセージ形式を採用し、航法情報フレーム形式は BDS-SISICD-B1C-1.0 で詳細に規定されています。
B2a信号航法メッセージはB-CNAV2メッセージフォーマットを採用しており、航法情報フレームフォーマットはBDS-SISICD-B2a-1.0の規定に詳述されている。
B2b信号航法メッセージはB-CNAV3メッセージフォーマットを採用し、航法情報フレームフォーマットはBDS-SISICD-B2b-1.0の規定に詳述されている。
B1I 信号および B3I 信号の航法メッセージは、D1 メッセージ フォーマットと D2 メッセージ フォーマットに分けられます。すべての MEO/IGSO 衛星
の B1I 信号と B3I 信号はD1 航法メッセージをブロードキャストし、すべての GEO 衛星の B1I 信号と B3I 信号は D2 航法メッセージをブロードキャストします。
ナビゲーション情報フレームのフォーマットの詳細については、BDS-SIS-ICD-B1I-3.0およびBDS-SIS-ICD-B3I-1.0の規定を参照されたい。
航法メッセージには主に以下が含まれます:
a) 衛星暦パラメータ、更新周期 1 時間;
b) 衛星時計誤差パラメータ、更新周期 1 時間;
c) 群遅延時間補正 (TGD)、更新周期 2 時間;
d) 電離層遅延補正パラメータ、更新期間は 2 時間;
e) 衛星の健全性ステータス、衛星および宇宙信号の現在のステータスに従ってリアルタイムで更新;
f) 完全性パラメータ、衛星および宇宙の現在のステータスに従ってリアルタイムで更新信号;
g) BDT-UTC 時刻同期パラメータ、更新周期 24 時間未満;
h) 星座ステータス (アルマナック情報)、更新周期は 7 日未満。
3.北斗ナビゲーションシステム市場規模
北斗システムは、ナビゲーションおよび測位サービスから時空間情報サービスにアップグレードされており、特に 5G、インターネット+、人工知能などの新興技術の統合と応用など、新しい形式の北斗アプリケーションが継続的に生み出されており、さまざまな分野と深く交差しています。新しいインフラとシェアリングエコノミー。特に、スマート交通、スマートエネルギー、スマート農業および水保全、スマート製造、スマート教育などのデジタル応用シナリオの構築において、衛星ナビゲーションおよび位置サービス産業は、時間と空間のエンパワーメントにおいて重要な役割を果たし、加速しています。産業のデジタル化とその提供 我が国のデジタル経済の発展は、強い活力をもたらしました。
北斗のアプリケーション市場は、産業アプリケーション、大量消費、特殊アプリケーションの 3 つの主要市場に分類できます。各アプリケーション市場には多くのアプリケーション分野があり、アプリケーション分野ごとに特定のアプリケーションシナリオを絞り込むことができます。
北斗システムには産業アプリケーション市場における豊富なアプリケーションシナリオがあり、関係者全員が北斗アプリケーションの推進を継続しているため、一部の細分化された分野における北斗アプリケーションの割合は100%に近くなっています。電力制御および管理情報の分野、周波数同期基幹ネットワークはすべて北斗周波数送信を受信し、電力業界のすべての車両には北斗車載端末が搭載されています。以下では、比較的成熟した大規模な北斗システムの応用分野のいくつかを簡単に紹介します。
3.1. スマートな交通手段
基本製品である衛星ナビゲーションおよび測位モジュールは、測位およびナビゲーションを実現するための端末製品の前提条件です。北斗システムの最大の民間ユーザーの一つとして、
車両および船舶監視市場の発展は比較的安定しており、全国で北斗車載端末を搭載した主要運行車両は780万台以上、郵便速達車両は4万台以上、 47,000隻以上の
船。北斗システムのアプリケーションの概要によると、インテリジェント交通分野における主なアプリケーションシナリオには、高速道路、鉄道、海事、民間航空、インテリジェントネットワーク車両などが含まれます。
3.2. スマート物流
近年、中国のスマート物流市場規模は急速に拡大している。データによると、2020年の中国のスマート物流市場規模は6,000億元近くに達し、2021年の中国のスマート物流市場規模は6,477億元に達し、前年比10.9％増加すると予想されている。物流業界とインターネットの統合がさらに深化するにつれ、我が国のスマート物流市場の規模は拡大し続けています。一部の研究機関は、中国のスマート物流市場規模は2023年に7903億元に達すると予測している。
スマート物流の分野では、北斗は不可欠かつ重要な役割を果たしており、現在、主に物流物流、車両のスケジュールと監視、速達監視、物流無人車両などに使用されており、多くの物流企業が北斗端末装置を採用しています。北斗と物流業界 スマート物流の統合により、スマート物流の構築のペースが加速しました。
車の速度とルートをリアルタイムで監視することで、運転の安全性が確保され、北斗システムの地理的位置データと組み合わせてデータ分析とマイニングが実行され、緊急にドアツー対応が必要な倉庫や現場の位置情報をカスタマイズします。 -ドア配送、サービスラインのカスタマイズ、物流効率の向上、管理コストにより情報の透明性も向上し、物流情報を閲覧するバイヤーが最も便利な配送ルートを確認できるようになります。さらに、一部の電子商取引プラットフォームも、物流をよりインテリジェントにするために北斗の利用を開始しており、国内の電子商取引プラットフォームでも、北斗スマート車両端末や従業員が着用するリストバンドなどの北斗製品を開発しています。伝統的なビジネス 企業、中小企業、物流会社は、北斗ナビゲーション技術に基づく電子商取引物流体験を楽しんできました。北斗衛星ナビゲーション技術をスマート物流に適用すると、輸送情報が透明化、デジタル化され、追跡可能になり、管理者がより科学的かつ効率的な意思決定を行えるようになり、車両稼働率を最大化し、運営コストを管理し、スマート交通、スマートシティの開発と建設が大幅に促進されます。そしてスマートな生活。
3.3 総合的な都市マネジメント
都市の総合管理の範囲は比較的広く、一般に都市の外観管理、環境衛生管理、「二違反」の処理、汚物管理、事件処理、景勝地の管理、その他の種類のニーズが含まれます。都市総合管理における北斗システムの適用には、文化観光における景勝地の管理や文化財の管理、衛生における車両や人の監視と動員、その他の都市管理に関連する場面が含まれます。現在、モバイル位置情報サービス、スマートシティ建設、モノのインターネット構築の急速な発展に伴い、北斗システムはよりオープンで統合された姿勢で都市建設を受け入れており、高精度、広いカバー範囲、高いリアルタイム性、高い信頼性、低コスト、拡張性を備えた環境により、最終的には真のスマートシティの成熟したアプリケーションが実現します。
4. 北斗モジュール - 北斗 2 号モジュール、北斗 3 号モジュール
SKYLABは、高い測位精度、超低消費電力、小型サイズを備え、複数システムの共同測位と単一システムの独立測位をサポートする、車載、産業用制御および民生用アプリケーション向けの高品質マルチシステムGNSSモジュールシリーズを発売しました。 。このシリーズのモジュールの内部フラッシュは、さまざまなアプリケーションをサポートするようにアップグレードできます。RF 性能を最適化する追加のフロントエンド LNA があり、アンテナとの統合が容易で、フロントエンド SAW フィルターが耐干渉性能を強化します。
動作温度: -40~85℃
動作電圧: 3.3V
感度: -165/-148dBm
測位精度: 2-3m
速度精度: 0.1m/s
最大更新レート: 10Hz、デフォルト1Hz
データ形式: NMEA 0183 カスタマイズ可能な
通信インターフェース: UART
アンテナタイプ: パッシブおよびアクティブアンテナをサポート
アプリケーション: 測位システム LBS、カーナビゲーション、ドライブレコーダー、法執行機器、高精細カメラ、測量および地図作成、ハンドヘルドデバイス、スマート農業など
4.1. 北斗2号測位モジュール
北斗 2 測位モジュールは、北斗 2 チップ ソリューションに基づいて開発された工業グレードの標準高性能ナビゲーションおよび測位モジュールを指し、北斗 2 衛星受信をサポートし、測位範囲は全世界をカバーし、測位が高速化されます。パフォーマンスの信頼性が向上します。
4.2. 北斗3号測位モジュール
北斗 3 測位モジュールは、北斗 3 チップ ソリューションに基づいて開発された工業グレードの標準高性能ナビゲーションおよび測位モジュールを指します。北斗 2 および北斗 3 衛星受信をサポートします。測位範囲は全世界をカバーします。位置決めがより速く、より正確になり、製品のパフォーマンスがより高く、より信頼性が高くなります。
要約する
テクノロジーがかなり成熟した今日、位置情報サービスの成功は単なる競争の産物ではなく、モノのインターネットの断片化特性に基づいて、市場はデータ収集からクローズドループソリューションをますます必要としています。したがって、プロダクトラインを充実させる方向では、シナリオを重視し、シナリオを中心に拡張することがより必要です。したがって、実用化に向けた実現可能な「シナリオベースのソリューション」を創出できるかどうかは、企業の技術蓄積だけでなく、インテグレーションやサービス力にも反映されます。