《卫星导航系统典型应用》在介绍卫星导航系统定位、测速及授时功能的基础上,从定位服务、位置报告、导航服务、授时服务、军事应用和发展展望6个维度阐述卫星导航系统的应用情况,从工作原理、解决方案和典型应用3个层面全面剖析各类典型应用的关键技术和特点。对全球卫星导航系统(GNSS)的应用系统架构开发人员和系统用户都具有很高的实用价值,为今后我国北斗卫星导航系统在国计民生各个领域应用发展和创新应用具有一定的启迪性,可以供卫星导航系统应用领域的工程师、科研管理人员和高等学校师生学习和参考。
刘天雄,河北唐山人,1971年5月生于青海乐都,博士,硕士研究生导师,中国空间技术研究院研究员。2002年5月毕业于上海交通大学,获机械电子工程工学博士学位,并被评为2002届上海市优秀毕业研究生。2005年担任中国空间技术研究院神舟学院兼职教师,2017年入选科技部国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项总体专家组专家。目前在中国空间技术研究院总体设计部主要从事航天器总体设计与任务分析工作。2012年至今,担任北斗卫星导航工程导航卫星系统副总设计师。2013年获国防科学技术进步奖一等奖。2015年获航天科技图书出版基金资助,出版专著一部。
卫星导航系统为近地空间用户提供定位、导航和授时服务,是典型的军民两用系统。目前世界有美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)、欧盟伽利略卫星导航系统(Galileo系统)以及中国北斗卫星导航系统(BDS)四大全球卫星导航系统,也有日本准天顶卫星系统(QzSS)和印度区域卫星导航系统(IRNSS)两个区域卫星导航系统。卫星导航系统可以作为国家的空间和时间基准,,具有与其他产业关联和融合的特性,使得卫星导航系统成为信息产业、大数据服务和人工智能技术的支撑,与国家安全、国民经济和社会发展密切相关,一定程度上改变了人类的生产、生活和斗争方式。正如GPS之父——美国工程院院士、斯坦福大学教授Parkinson先生所言:“卫星导航应用只受想象力的限制。”
2000年我国发射两颗北斗一号卫星,基于卫星无线电测定业务(RDSS)工作原理,利用两颗地球静止轨道卫星为我国国土及周边地区提供定位、导航、授时和短报文通信服务,建成了北斗一号双星定位系统,我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。2012年我国建成了北斗二号卫星导航系统,基于卫星无线电导航业务(RNSS)和RDSS工作原理,为国土及部分亚太地区提供定位、导航、授时和短报文通信服务。2020年我国建成了北斗三号卫星导航系统,目前正在为全球用户提供定位、导航和授时服务。
卫星导航系统已在金融网络、通信系统、电力系统、交通运输、救灾减灾、搜索救援、地理测绘、水文监测、气象预报、海洋渔业、精准农业、武器制导、精确打击等领域得到广泛深入的应用。北斗卫星导航系统(BDS)(简称“北斗系统”)作为国家重大科技工程,只有服务于国计民生,才能产生真正的价值。北斗系统能否顺利成长并赢得国内外市场,取决于用户和管理人员对北斗系统的认识,GPS能干的事情,我们的BDS也能干,而且还有自己的特色服务,因此,编写一本介绍卫星导航系统典型应用的技术专著,让更多的用户、科研和管理人员系统地理解卫星导航系统的内涵,更好地认识和用好北斗系统是十分迫切和必要的。作者期望借此机会与国内外同行展开交流,共同推进北斗系统的建设和应用。