衛星導航技術是利用導航衛星對地面、海洋以及大氣空間進行精確定位。衛星導航定位系統是重要的空間基礎設施,我國高度重視衛星導航系統建設,一直努力探索和發展擁有自主智慧財產權的衛星導航系統。正在建設的北鬥衛星導航系統致力於向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務,具有定位精度高、全天候使用、通信快捷和運營成本低廉等特點,目前已在交通運輸、海洋漁業、防災減災、電力授時以及環境監測等諸多領域得到了廣泛的應用。北鬥衛星導航系統(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System,簡稱CNSS)
是我國正在實施的自主研發、獨立運行的區域性衛星導航系統,是繼美國GPS系統和俄羅斯GLONASS系統後第三個運行成熟的衛星導航系統。該系統由空間衛星、地面中心站和用戶終端三部分組成,其覆蓋範圍包括中國大陸及沿海、臺灣、南沙及其他島礁、日本海、太平洋部分海域和周邊部分地區。北鬥衛星導航系統可為服務區域內的用戶提供全天候、高精度、大範圍的實時定位服務,其定位精度一般為幾十米。若採用差分定位技術,重點地區定位精度可達10 m以內,測速精度優於0.2 m/s,這與美國GPS系統定位水平基本接近。
北鬥用戶機可提供單向優於50 ns、雙向優於10 ns的授時精度,可實現全天候、高精度、大範圍、高可靠的UTC時間播發,並可提供高精度的時間同步。與其他導航系統相比,北鬥衛星導航系統同時具備定位與通訊等功能,無需其他通訊系統支持,而GPS系統則只能定位。由於其特殊的工作方式,北鬥用戶機可通過衛星實現短報文通信服務,且不受地形條件與氣象因素的影響。該服務能保證在我國及周邊地區具備簡訊息交換能力,可用於解決資料稀少地區海洋氣象要素觀測,對現有無線、有線通信網所不能覆蓋的海域進行通信,
以及對等颱風、海嘯和風暴潮等海洋氣象災害進行監測預警。北鬥衛星導航系統是我國自主研發的衛星導航系統,具有全天候運行、無通訊盲區、融合衛星導航增強系統等優勢,使用時不受國外勢力所影響,系統安全可靠、性能穩定、保密性強。數據傳輸方便快捷,一次發送時間約為1 s,接收終端在幾秒內就可接收到發送端傳輸的數據,數據信息實時性較強。北鬥通信終端體積小且成本不高;系統容量大,並發能力強,可同時處理30萬用戶的申請;數據傳輸快捷,發送一包數據用時約為1 s;功能強大,具有定位和授時功能。
導航定位用戶容量不再受到限制,用戶設備體積小、質量輕、功耗低,能同時滿足手持、機載、星載和彈載等各種載體需要,具備一定的抗幹擾和抗摧毀能力。 我國是世界上自然災害頻發最為嚴重的國家之一,構築全方位、全時空、快速反應的海洋氣象服務體系,對於保持經濟持續快速發展具有重要意義。據統計,我國氣象災害損失呈逐年上升趨勢,迫切需要提高氣象災害監測預警能力與提升海洋氣象災害的預報能力。
海洋氣象災害監測與預警,需要對海上風場、海面波浪場以及波浪能量譜等進行全天候監測,且要求監測覆蓋面廣、周期短、精度高。基於北鬥衛星導航系統的海洋氣象監測預警應用,通過對颱風結構的探測提高颱風路徑的預報能力,探測海洋上空水汽輸送,通過岸基探測海風海浪,增強近海天氣預報的精度。