北斗卫星导航系统为我们的日常生活和生产带来了哪些便利？

北斗卫星导航系统为我们的日常生活和生产带来了哪些便利？

北斗卫星导航系统应该是大家都很熟悉的老朋友了，我们在之前的文章里也介绍了北斗卫星导航系统，在那篇文章里我们着重介绍了北斗卫星导航系统的定位和短报文功能，感兴趣的可以移步那篇文章看看。
中科院物理所：移不动联不通的地方也能通信？北斗短报文，你是我的神还是先介绍一下北斗卫星导航系统，水一下字数（bushi。
北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统(Beidou Satellite Navigation System, BDS)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，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时空基础设施。


现如今，我们使用的北斗已经来到了第三阶段。2020 年 6 月，北斗卫星导航系统最后一颗卫星发射成功，北斗系统全球组网正式完成。2020 年 7 月 31 日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，开始为全球用户提供优质的导航定位服务。
当前，北斗三号标称星座由 24 颗中地球轨道(Medium Earth Orbit，MEO)卫星、3 颗地球静止轨道(Geosynchronous Earth Orbit，GEO)卫星以及 3 颗倾斜地球同步轨道(Inclined GeoSynchronous Orbit，IGSO)卫星组成。北斗系统采用北斗坐标系(BeiDou Coordinate System，BDCS），采用 2000 中国大地坐标系(China Geodetic Coordinate System 2000，CGCS2000)的参考椭球参数。北斗时(BeiDou Time，BDT)作为北斗系统的时间基准，其采用国际单位制(SI)秒，以 2006 年 1 月 1 日的协调世界时 00 时 00 分 00 秒作为起始历元。同时，BDT 通过 UTC(NTSC)与国际 UTC 建立联系。
当然，这篇回答的重点还是在北斗的应用上。北斗卫星导航系统在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域都有着广泛应用。我便权且抛砖引玉，欢迎大家交流。
农业与渔业
大家最熟悉的应用应该就是渔业了。搭载北斗终端的渔船不仅可以及时在海上得到精确的定位信息，还可以获得来自北斗的高精度导航。但远不止如此，北斗特有的短报文通信可以帮助渔民实现在海上的通信。北斗系统可以向渔船实时转发鱼汛信息，还可以在渔民遇险时一键呼救，甚至，闲时利用北斗短报文与陆上通信也是可以的，报个平安啥的完全不是事儿。相比于卫星电话，短报文资费更便宜，深受大家喜欢。


在农林方面，搭载北斗定位终端的智能农机可以提供高精度定位于导航服务，极大地提升农业生产效率，实现智慧农业。可以说，有了北斗，妈妈再也不用担心我的农机把农药打到别人家的地里了。除了农药，还有播种、靶地、犁地、中耕、收获、插秧、开沟和起垄等作业，在风沙天和黑夜等能见度较低的情况下也可正常作业。



播种ing

物流运输
搭载北斗的货运或客运车辆不仅可以获得实时的定位和导航服务，还可以将自身的位置信息上传，使我们可以实时监控车辆的形式速度和位置。这个场景不知道你想到了啥？没错，一个典型场景就是实时公交位置。搭载北斗的公交车将自己的实时位置信息上传，乘客就可以实时查询公交位置，规划路线了。
车辆跟踪和监控
这个应用其实也是上面应用的一部分，单独拿出来讲是因为北斗的作用太突出了，必须单独表扬！
北斗卫星导航系统还应用在了客车、危险品运输车等特种车辆的跟踪监控中，由于这种车辆运输比较重要，一旦出事故后果比较严重，因此需要着重防范。北斗系统可以通过终端将车辆实时位置信息上传，可以监测车辆形式速度和时间，实现对车辆动态位置数据的实时查看
和管理、车辆历史轨迹查询、车辆编队调度管理等功能，更可以防范司机超速或疲劳驾驶，并在相应时间给予司机提示，防范于未然。


现在，我们已经实现了对境内所有跨省旅游巴士、危险品运输车辆及12 吨以上重型载货运输车辆的管理
故障提醒
想不到吧，一些三脚架也搭载有北斗定位芯片，当有车辆发生故障临时停靠时，或有道路施工时，放置相应的三脚架，这些三角架就可以将自己的位置上传，相关数据再发送到相关地图导航软件中，发送给用户。你在地图上看到的前方道路施工会故障信息就来自于此。
高铁运行
在建设高铁时，北斗可以发挥巨大的作用：在初期北斗可以承担面向勘察设计需求的精密工程测量、地质调查任务；施工时，还可以承担面向建造施工需求的地质灾害监测、铁路轨道测量及平顺性检测等任务。
世界上第一条应用北斗系统的就是京张高铁，在这条线路运行的列车甚至可以时间自动驾驶！除了给列车定位导航以外，北斗芯片还可以装在铁轨上，通过精确的定位服务可以监测铁轨的形变，方便维护。



京沈高铁上的北斗轨道测量仪，可以实现铁路轨道几何形状位置的快速移动精密测量

气象监测
北斗也已经广泛应用到了气象领域，可以传输气象信息。
智慧矿区
利用北斗高精度定位和高精度地图等技术手段，联通车辆终端、手持终端，可以实现矿山三维实景构建、矿山安全监测、运输车辆调度管理以及矿山资产监控等能力。


水质监测
我们在监测地表水系水质时，可能会在水面投放水质监测仪，水质监测仪将按照预设的轨迹漂浮，监测水质。有了北斗加持的水质监测仪可以精准地确定自己的位置，并将水质信息实时发送给相关人员。
动物保护
给宠物或其他动物佩戴携有北斗定位芯片的终端可以实时获取动物位置信息，这样就不怕它们走丢了。同时，我们也可以利用这一手段监测野生动物的迁徙路线、生活范围等，帮助科研人员从事相关研究。对一些珍惜野生动物，也可以利用北斗动物芯片实施更好的保护。



小小年纪就拥有了北斗项圈的东北虎“完达山一号”

电力系统
冬季时，电力线路及塔杆有可能出现结冰现象。冰层会增加线路重量，增大塔杆的压力。当冰层过厚时，巨大的重量会时线路和塔杆变形，甚至压垮塔杆。此时就需要维护人员及时清理冰层。有了北斗之后，我们可以在塔杆加装相应的装备，监测塔杆形变量。当塔杆的变形量超过安全范围厚，可以通过短报文系统发出预警，方便电力部门及时维护。


搭载北斗卫星导航系统的高精度定位无人机可以代替人工完成线路巡检工作。
电力施工人员还可以佩戴搭载北斗定位装置的设备，当他们在靠近带电区域时，发出预警，提示他们尽快离开，保证人员安全。
在一些边远地区，我们甚至可以在电表上安装北斗短报文通信装置，可以实现远程抄电表，就不用电力人员亲自前去了。
测绘
北斗在地质勘测、国土测绘等方面也有重要作用。利用北斗的高精度定位技术，结合互联网通信技术，在城市规划、国土测绘、地籍管理、城乡建设、环境监测、防灾减灾、交通监控，矿山测量等多种应用场景都有巨大作用。其测绘结果较传统测绘技术更加精确，测绘工作更加简便，受外界干扰影响较小。



轻轨施工勘测

公共安全
当发生突发的公共安全事件时，携带有北斗终端的一线人员可以将现场位置以及视频信息在第一时间回传指挥中心，使指挥中心能够及时获得现场信息，提高决策的准确性和及时性，提升精准调度和高效指挥。相关的可视化指挥调度系统还备北斗实时定位、语音对讲、一键视频上传、音视频通话、高清录像等功能，方便指挥人员快速做出应对。



《联动抓捕》

防灾救援
灾害发生时，携带北斗终端的救援人员进入灾区，不仅可以靠北斗强大的定位导航能力及时开展救援，更可以靠北斗的短报文通信能力及时于外界取得联络。
其实早在汶川地震时，北斗就已经展露锋芒了。当时还只是北斗一号，但在震后支离破碎的灾区，所有通信设施遭到毁坏，正是解放军官兵携带北斗终端进入灾区，在导航定位只玩，更利用北斗将灾区的信息及时传递出来，为后续指挥提供重要支撑。
即便时个人探险爱好者，如果遇到突发状况，也可以通过北斗终端及时利用短报文呼救。
北斗还具有国际搜救能力。



北斗国际搜救方案

抗击疫情
新冠肺炎已经肆虐两年多了，实际上，北斗在抗击疫情方面也做出了突出贡献。我们不仅可以利用搭载北斗的无人机精准投放医疗和防疫物资，还能完成喷洒消毒、巡检喊话等工作。
而在疫情初期，火神山、雷神山两座医院的建设中，北斗也立下了汗马功劳，正是因为有了北斗高精度定位，医院建设的大部分放线测量工作一次完成，为医院建设赢得了宝贵的时间。
北斗还有许多其他应用，像珠穆朗玛峰高程测量、共享单车维护等等，不胜枚举，欢迎大家补充。
更详细的应用类别可以查看北斗官网。http://www.beidou.gov.cn /yy/jt/
文中图片皆来自于北斗官网http://www.beidou.gov.cn/
参考资料：
北斗官网http://www.beidou.gov.cn/
北斗卫星导航系统在非十大应用场景
出发！未来导航/江旭东，张皓冉，刘杨斌著；苏东韩绘.-北京：北京科学技术出版社，2022.10

关于手机导航，通常听到最多的说法就是，“当前GPS信号弱……”
早日用上国产的定位系统，是很多人的期待。
日前，一个名为“为什么我的手机还没用上北斗？”的提问，引发热议。


权威答疑解释说，中国超七成智能手机用到北斗系统。
而用户之所以感受不到自己在使用北斗系统，是因为手机上通常用“GPS”来泛指所有卫星导航系统。
2019年12月中旬，北斗三号M21、M22卫星（第52、53颗北斗卫星）在西昌成功发射，标志着北斗三号中圆轨道（2.1万米高度、倾角55.0°）上24颗卫星已就位。


​加上已就位的1颗地球静止轨道、3颗倾斜地球同步轨道导航卫星，北斗三号已经在役28颗导航卫星，核心星座部署完成。


​北斗系统从2004年启动，预计在2020年，我国还将发射2颗地球静止轨道北斗卫星，全面建成北斗三号系统，为全球用户提供定位、导航和授时服务。
北斗系统到底有多重要？和我们每个人有关系吗？为啥手机上从来没见过北斗相关的APP？今天，就来讲讲卫星导航那些事。
卫星导航到底有多重要？
目前，世界上能够与北斗系统相提并论的有：美国的GPS系统、俄罗斯的格洛纳斯导航系统和欧洲的伽利略导航系统。
2019年9月，伽利略系统发生了一次罕见的宕机事件，地面站注入星历有误，导致卫星无法计算自己的位置，那么所有安装伽利略系统导航芯片的移动端就无法定位了。


最关键的是，很多人都失去了方向，完全找不到自己的位置。
由此可见，卫星导航系统对工作、生活的影响是巨大的。
手机是如何应用北斗系统的？
首先，要知道卫星导航系统对于每个人都是息息相关的。
普通人——
开车时常常会使用到手机导航，如果没有导航，大部分司机很可能是找不到路的。
特定行业——
比如航空、航海等领域，如果没有导航，那么客机也无法定位，船舶在大海上找不到自己的位置，人们的出行会受到很大干扰。
简单来说，交通业的发展是离不开全球导航系统的。
那手机又是如何应用北斗系统的呢？
当今四个全球导航系统我们或多或少都能接触到，因为我们日常使用的手机就能收到导航卫星的信号。
虽然没有专门的北斗APP，但其实我们在手机上早就用上北斗了。


​说到具体应用，主要是通过手机芯片来实现的。
手机芯片中可通过增加相关芯片模块来获得导航卫星信号。
想要知道自己手机支持哪个卫星导航系统也不难，通过软件市场上的导航APP软件就可以查看。
想要运用北斗系统，只要一台手机有支持北斗系统的芯片，就可以收到北斗卫星的导航信号。
以华为部分手机上安装的麒麟970芯片为例，可以支持三个导航系统，分别为GPS、格洛纳斯系统和北斗系统，部分手机上还有GPS测试功能，打开后可以看到手机目前能够接收到多少颗导航卫星的信号。


​更先进的麒麟980芯片，还能接收到伽利略导航卫星、日本准天顶（区域）导航系统的信号。
总而言之，能够接收到的导航卫星数量越多，那么定位的精度就更高。
那有人可能问了，所有手机都支持北斗系统吗？
只能说，目前不是。
目前，部分手机也搭载了支持北斗导航卫星芯片，但无法获得北斗系统的信号。
比如苹果X手机上，部分芯片支持北斗，有的则不支持。
除了手机之外，北斗导航还有手持式终端，比如民用船舶上安装的北斗终端，如果在军用领域，那么应用范围更广。


​北斗导航系统什么时间全面建成？
北斗导航系统有三个关键时间节点：
第一个是2004年启动；
第二个是2012年实现区域有源定位，由北斗二号系统组网实现；
第三个是2020年，实现全球无源定位。
北斗系统从北斗二号开始，到目前的北斗三号，一共发射了20颗北斗二号、5颗北斗三号试验星以及28颗北斗三号卫星。


​那北斗一号、二号和三号分别又有什么不同呢？
北斗一号主要是试验目的，由3颗地球同步轨道卫星组成。
目前北斗一号系统已停止工作，北斗二号也有部分导航星退役，但大部分仍然在轨运行。
我们经常听到北斗卫星发射的消息，其实这是过去十多年北斗二号、北斗三号系统测试、组网的过程。
北斗二号系统20颗卫星发射时间从2007年至2019年，北斗三号28颗卫星从2017年开始组网发射，2年内全部入轨，发射密度相当高。


2018年发射了19颗北斗三号导航卫星，北斗三号系统基本建成，堪称中国速度，一年之内建立一个全球导航系统基本框架。
根据2003年制定的完整版北斗导航系统方案，由27颗中圆轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星、5颗地球静止轨道卫星构成，分布在3个轨道平面上，目前距离全面建成还差2至4颗导航卫星，预计2020年可实现。
一般情况下，导航卫星的设计寿命约为10年左右，因此北斗系统在2020年全面建成后，下一次大规模密集发射将在10年后出现。
北斗三号的先进性都有哪些？
全面建成北斗三号核心星座，标志着北斗导航系统的信号已经能够覆盖全球。
与北斗二号系统相比，北斗三号系统的优势在于：
不仅是导航星数目更多，技术上也更加先进。
北斗三号采用了星载氢原子钟，精度比北斗二号的铷原子钟提高了一个数量级，并且增加了搜救功能、短报文通信。


​当北斗导航卫星信号覆盖全球后，全球只要有支持北斗系统的设备，都可以接收到北斗卫星的导航信号。
综上所述，北斗导航系统的全面建成将造福全球，中国超七成智能手机用到北斗系统。之所以用户感受不到，是因为通常用GPS泛指所有卫星导航系统，想要查看自己的手机支持哪种卫星导航信号，可以到相对应的导航软件去查询。
赶快行动吧！

更大的价值在自主可控，从应用场景层面，并无太多新增。