北斗系统学习:概述

近日(6月23日),随着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射,北斗三号收官,正式服务全球。虽然还没用上北斗,但提前了解这个系统,对技术提高有帮助。
本篇介绍笔者学习北斗系统过程收集到的一些资料,是按笔者一贯学习新知识的思路来进行的。

技术总结

  • 了解基本术语和知识,如了解GNSS,知道全球有哪些定位系统。
  • 了解涉及到的协议。
  • 到某宝了解相关产品,了解可以应用的场合。
  • 其它:了解当前可用的场合,设备等。

北斗系统对于我国的军事和民生,都有重大意义,了解其背景还是有必要的,只是从技术角度出发,忽略不提而已。

基本术语

GNSS:全称是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System),泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统,以及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等

QZSS:日本版 GPS,日文为“准天顶卫星システム”,英文全称为“Quasi-Zenith Satellite System”,以三颗人造卫星透过时间转移完成全球定位系统区域性功能的卫星扩增系统。
SBAS:即星基增强系统(Satellite-Based Augmentation System),过地球静止轨道(GEO)卫星搭载卫星导航增强信号转发器,可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息,实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进,从而成为各航天大国竞相发展的手段。目前,全球已经建立起了多个SBAS系统,如美国的WAAS(Wide Area Augmentation System)、俄罗斯的SDCM(System for Differential Corrections and Monitoring)、欧洲的EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service)、日本的MSAS(Multi-functional Satellite Augmentation System)以及印度的GAGAN(GPS Aided Geo Augmented Navigation)。

协议

网上流行的是 2013 年版本的 JT/T 808 协议,协议不太复杂,基本看1、2次能了解清楚。关于协议数据的解析,网上较多的是 Java 版本,C 和 Golang 的也有,可以对比协议手册阅读代码。
交通运输部在去年发布 JT/T 808-2019,代替 JT/T 808-2011。笔者对比发现两者差别还是有的,特别是有些报文字段,所以在实现编码时,要需要支持的协议版本。
国标、部标等手册,在国内似乎很难下载但又是必不可少的,有的要¥,有的要积分。笔者也是花了一定的力气和时间才找到手册。

设备模块

网上有很多集成了多种系统的模块,有便宜有贵的,支持多种接口,如串口、SPI、IIC。从协议中得到,一般下位机是通过网络与服务器通信的,因此,使用接口的话,还需要自行实现下位机传输。
当然,不同模块,其支持的功能不同,在购买前需要了解清楚。

未完事宜

虽然工作没有涉及到定位系统,不过后面如果有时间,还有看看协议的解析。

参考

http://www.beidou.gov.cn/
SBAS介绍
国外卫星导航应用标准综述
北斗标准

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