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简述北斗卫星导航系统建设与发展

智能感知与物联网技术研究所 2021-06-03 10:17 次阅读

第一部分:系统情况

目前在轨服务卫星共计45颗,包括北斗二号卫星15颗,北斗三号卫星30颗,健康状态良好,在轨运行稳定。

截至今年3月,空间信号质量方面,北斗卫星实测信号功率谱谱包络保持一致,信号质量良好,符合接口控制文件要求。空间信号精度方面,北斗系统空间信号测距误差(SISRE)均值为0.42 米。

坐标基准与时间基准方面,北斗时与国际UTC时差偏差保持在26纳秒以内,北斗坐标框架与国际ITRF2014坐标参数精度一致性保持在3厘米以内。

推动构建中国特色的北斗系统运行管理协调机构和联动机制,确保北斗三号系统开通服务以来,连续稳定运行,性能稳中有升。北斗系统始终坚持以一流的指标、一流的服务,不断进行升级,满足全球用户需要。

目前,北斗系统提供导航定位和通信数传两大类、七种服务。包括:面向全球范围,提供定位导航授时、全球短报文通信(GSMC)和国际搜救(SAR)三种服务;在中国及周边地区,提供星基增强(SBAS)、地基增强(GAS)、精密单点定位(PPP)和区域短报文通信(RSMC)四种服务。

定位导航授时服务,全球范围实测定位精度水平方向优于2.5米,垂直方向优于5.0米;测速精度优于0.2米/秒,授时精度优于20纳秒。系统连续性提升至99.996%,可用性提升至99%。

全球短报文服务,通过14颗MEO卫星,可为全球用户提供试用服务,最大单次报文长度560比特,约40个汉字。

国际搜救服务,6颗MEO卫星及其搜救载荷在轨测试已经完成。在符合国际标准的基础上,提供北斗特色B2b返向链路确认功能,为全球用户提供遇险报警服务。

区域短报文服务,目前北斗三号区域短报文服务为中国及周边地区用户提供服务,最大单次报文长度14000比特,约1000个汉字。

精密单点定位服务,目前已通过3颗GEO卫星播发精密单点定位信号,提供精密单点定位服务。定位精度实测值水平优于20厘米,高程优于35厘米,收敛时间15-20分钟。

星基增强服务,覆盖中国及周边地区用户,支持单频及双频多星座两种增强服务模式,满足国际民航组织对于定位精度、告警时间、完好性风险等指标要求。目前星基增强系统服务平台已基本建成,正面向民航、海事、铁路等高完好性用户提供试运行服务。

地基增强服务,利用在中国范围内建设的框架网基准站和区域网基准站,面向行业和大众用户提供实时厘米级、事后毫米级定位增强服务。

我们还将按照聚焦核心、重塑结构、赋能融合的思路,在2035年前,建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系。

在下一代综合PNT体系发展方面,将采用标准化解决方案综合利用多种手段,以满足用户最大共性需求。进一步提升卫星导航能力,实现分米级高精度定位能力以及全球完好性服务;利用通信系统资源实现新质PNT能力,通过相互赋能,实现通信可达区域即可导航;微自主PNT,实现自主获取导航定位授时信息。

同时,在供给侧与需求侧同步发力,打通PNT能力生成链条,让PNT真正好用又能用好。

聚焦标准化解决方案、融合各项技术与系统、借力科技革命,为全球用户提供基准统一、覆盖无缝、安全可靠、便捷高效的PNT服务,为未来智能化发展提供核心支撑。

第二部分:应用推广

北斗系统已全面服务交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔等行业,融入电力、金融、通信等基础设施,广泛进入大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变着人们的生产生活方式,产生了显著的经济和社会效益。2020年我国卫星导航与位置服务产业总体产值增速继续加快,达到4033亿元人民币,较2019年增长约16.9%,完成“十三五”目标。

根据北斗应用实际情况,我们遴选发布基础产品名录和北斗典型应用案例等文件。今天,我们在这里正式发布《北斗卫星导航系统公开服务性能规范(3.0版)》,详细介绍了各类服务的各项性能指标,均可在北斗系统政府网站(www.beidou.gov.cn)查询下载。

基础产品方面 ,截至2020年底,国产北斗兼容型芯片及模块销量达到亿级规模,季度出货量突破1000万片;具有北斗定位功能的终端产品社会总保有量超过10亿台/套;2020年国内厘米级应用高精度芯片、模块和板卡的总出货量高速增长,突破100万片。

大众应用,成效显著。系统开通以来,包括华为、苹果等国内外主流智能手机厂商均支持北斗。据统计,2021年第一季度申请入网支持北斗定位的智能手机款型达到79%。北斗地基增强信息已进入智能手机,可实现米级定位。

交通运输领域,北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。2020年度,超700万辆道路营运车辆已安装使用北斗系统;3.63万辆邮政快递车辆安装北斗终端;约1600艘公务船舶安装使用北斗系统;约350架通用飞行器使用北斗系统,占比12%,并首次应用于运输航空器。

农林渔业领域,基于北斗系统的农机自动驾驶系统超过4.5万台套,节约50%的用工成本;基于北斗系统的农机作业监管平台和物联网平台为40万余台套农机设备提供服务,极大提高了作业管理效率;北斗系统定位与短报文通信功能广泛应用于森林防火、天然林保护、森林自然调查、病虫害防治等方面。渔业方面,北斗为渔业管理部门和渔船提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务。

减灾救灾方面,基于北斗系统的高精度定位技术及短报文通信功能,提供实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,显著提高灾害应急救援的快速反应能力和协同指挥能力。江苏、贵州、四川等地利用北斗高精度技术建立地质灾害监测预警系统,进行24小时实时监测,多次成功预警山体滑坡等地质灾害,保障人民生命财产安全。

在新兴应用领域,“北斗+大健康”正成为当下应用新热点,全面向防疫监控、远程医疗、智慧养老等方面拓展应用,推动实现服务人人的智能化大健康服务。

在数字施工方面,北斗卫星定位联合多传感器及互联网等技术,广泛应用于矿山、铁路、公路、机场、港口、电力基础设施等施工过程中,显著提升工程施工的质量和效率,降低了人工和材料成本投入,有效提高了安全水平。

随着北斗+5G两大基础设施的彼此增强、相互赋能,促进融技术、融终端、融平台、融数据、融服务发展,北斗系统应用模式将更加丰富。

在海外推广方面,国产北斗基础产品已出口至120余个国家和地区,基于北斗的土地确权、精准农业、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地成功应用,服务当地经济社会发展,共享卫星导航建设发展成果。

在政策法规方面,持续推动《中华人民共和国卫星导航条例》出台。截至2021年4月,与卫星导航相关政策法规已出台1000余件。本届年会北斗法治论坛上将发布《北斗卫星导航系统法治建设报告》,全面系统总结北斗法治建设成效与经验,为北斗规模化产业化发展保驾护航。

在标准化方面,完成全国北斗卫星导航标委会换届工作,累计发布北斗领域国家标准32项,北斗专项标准56项,有力支撑了北斗工程建设,运行维护,以及规模化应用和产业化发展。完成国家北斗卫星导航标准体系修订,即将发布,为未来五年北斗领域国家标准制修订提供依据。

在工业和信息化部、国家发改委、交通运输部等国家相关部委的大力支持下,北斗产业化发展成为“十四五”发展的重点,相关部委纷纷出台了北斗专项发展规划,明确北斗系统的五年发展计划,推动北斗产业高质量发展。

预计到“十四五”末期,我国卫星导航位置与服务总体产值翻一番,突破万亿元大关,全球市场份额翻一番,北斗产业化向更宽范围、更高水平、更高层次迈进。

第三部分:国际合作

北斗系统的建设与发展始终秉持开放合作、资源共享的原则,积极开展国际合作与交流,助力全球卫星导航事业发展。

中俄将按照已经生效的政府间卫星导航系统合作协定,正在联合拟制《2021至2025年中俄卫星导航领域合作路线图》,为未来五年中俄卫星导航合作提供规划指导。在项委会框架下持续推进联合测试、建站协调、精准农业、跨境运输等合作项目。

中美持续开展北斗与GPS的兼容与互操作沟通协调,星基增强系统及民用服务领域的合作,促进两系统建设发展,共同服务世界人民。

中国与阿根廷签署合作谅解备忘录。这是北斗首次与南美地区国家签署合作协议,标志着双方在卫星导航领域正式建立常态化合作机制。根据合作协议,中阿双方将在卫星导航联合应用,测试评估,教育培训等领域开展合作,加快推动北斗系统服务阿根廷国家经济社会发展。

召开第三届中国—东盟北斗应用与产业发展合作论坛,论坛以“产业新发展、融合新生态”为主题,通过线上和线下两种形式,促进“北斗+”产业生态构建,推动与东盟国家深入合作共赢。

今年,我国还将举办第三届中阿北斗合作论坛、第二届中国-中亚北斗合作论坛、第一届中非北斗合作论坛、迪拜世界博览会北斗日活动等大型国际活动,分享北斗系统建设发展成果,造福人类。

多边合作方面,中国积极参加联合国外空司等国际组织和相关多边机制框架下的国际活动,参加纪念我国恢复在联合国合法席位50周年活动。在线参加慕尼黑卫星导航峰会、联合国外空委科技小组第58次会议,介绍北斗最新进展;成功组织北斗“一带一路”技术与应用国际培训班;创建《Satellite Navigation》成为世界一流的卫星导航领域权威期刊,促进卫星导航科技领域发展,积极为世界卫星导航事业发展贡献中国智慧。

持续推进北斗系统进入民航、海事、搜救卫星、电工委员会等国际组织标准体系;2020年11月,在国际民航组织导航系统专家组第六次全体会上,北斗三号全球系统189项性能指标技术验证全部通过,标志着北斗三号全球系统进入国际民航组织标准工作的最核心和最主要任务圆满完成。

中国卫星导航年会,已连续举办十二届,年度参会人数逾3000人,已成为一个高水平、国际化的卫星导航领域综合性交流平台,正在为世界卫星导航技术与应用发展发挥积极作用。

展望未来,在确保北斗系统稳定运行的同时,北斗发展的脚步不会停歇,我们将继续秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念,践行“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神,不断推动北斗系统升级发展,为服务人类社会发展、构建人类命运共同体,做出新的更大的贡献。

编辑:jq

原文标题:北斗卫星导航系统建设与发展

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6是一款CMOS 300 mA低压差线性稳压器,具有3.5 V至16.0 V的宽输入电压范围,低电源电流和高输出电压精度。使用ECO模式选择器引脚,器件可以在低功耗模式下工作,以降低静态电流或快速模式,从而实现更好的瞬态响应和更低的压降。 NCP4626适用于VOUT引脚电压高于VIN引脚电压的应用,因为它可以防止反向电流。该器件的最大输入电压容差为18.0 V,输出端带有或不带自动放电功能,可选择XDFN,SOT89和SOT23封装。 特性 优势 工作输入电压范围:3.5V至16.0V 宽输入电压范围 输出电压范围:2.0V至15.0V(步长为0.1V) 提供130多种输出电压选项 低静态电流6 uA典型值。低功耗模式 电池供电应用的最佳选择 高PSRR:1kHz时为60 dB PSRR和静态电流之间非常好的折衷...
发表于 08-13 17:58 153次 阅读
NCP4626 LDO稳压器 300 mA 高PSRR 带反向电流保护

NS5S1153 具有负摆动功能的DP2T USB 2.0高速/音频开关

53是一款DPDT开关,用于组合真地接地音频和USB 2.0高速数据应用。它允许便携式系统使用单个端口传输来自外部耳机的USB数据或音频信号;耳机; 2个通道符合USB 2.0,USB 1.1和USB 1.0。该开关能够传递低于地电压2伏的负电压信号。该器件在音频端口上配有分流电阻。当音频通道关闭时,这些电阻器会接通,并为音频线路上可能产生的任何电荷提供安全的接地路径。这样可以减少音频系统中的Pop和Click噪音。 NS5S1153还配备了VBUS检测电路,以便在VBUS上检测到电压时立即切换到USB模式。 NS5S1153采用节省空间的超薄型1.4 x 1.8 x 0.5 mm 10引脚UQFN封装。 特性 优势 2:1高速开关 从单个USB插座复用音频或高速数据路径 5.25 V耐受公共引脚 支持任何短路到V BUS 820 MHz的高带宽 所有频道都支持USB2.0,USB1.1,USB1.0 能够在R / L通道上将负摆动信号降至-2 V 可以将音频真实接地放大器连接到微型USB耳机 1.8 V兼容控制引脚和V BUS 检测c ircuitry 自动或手动切换频道 音频通道分流电阻器 弹出并单击降噪 超...
发表于 08-01 08:02 334次 阅读
NS5S1153 具有负摆动功能的DP2T USB 2.0高速/音频开关

NCN1154 DP3T数据开关 USB 2.0高速/音频 具有负摆动功能

4是一款DP3T开关,用于组合真地音频,USB 2.0高速数据和UART应用。它允许便携式系统使用单个端口传输来自外部耳机的USB数据或音频信号; 3个通道符合USB 2.0,USB 1.1和USB 1.0。该开关能够传递低于地电压2伏的负电压信号。 NCN1154在音频端口上具有分流电阻。当音频通道关闭时,这些电阻器会接通,并为音频线路上可能产生的任何电荷提供安全的接地路径。这减少了Pop&单击音频系统中的噪音。该器件具有扩展的V CC 范围,可以在高达4.2 V的V CC 下工作,同时将真正的接地音频信号传递至-2 V. 特性 优势 3:1高速开关 多路复用音频或高速数据或UART信号路径一个USB插座 公共引脚上的5.25 V容差 支持任何短片到V BUS 高带宽820 MHz USB2.0,USB1.1,USB1。 0能够在所有通道上运行 能够在R / L通道上将负摆幅信号降至-2V 可以将音频真实接地放大器连接到微型USB耳机 1.8 V兼容控制引脚 GPIO低压控制 音频通道分流电阻器 弹出并单击降噪 超低THD 最小音频失真 应用 终端产品 单个连...
发表于 07-31 20:02 270次 阅读
NCN1154 DP3T数据开关 USB 2.0高速/音频 具有负摆动功能

FPF2283C 28 V / 7 A额定OVP 具有超低导通电阻开关和湿度检测

3C是一款超级OVP,具有由外部逻辑引脚或I2C接口控制的超低导通电阻单通道开关。该器件包含一个N-MOSFET,可在2.8V至28V的输入电压范围内工作,并可支持最大10A的连续电流。当输入电压超过过压阈值时,内部FET立即关闭,以防止损坏受保护的下游组件。在检测模式下,内部电流源和ADC可用于计算VIN上的电阻以进行湿度检测。 FPF2283CUCX采用小型20凸块WLCSP封装,可在-40°C至+ 85°C的自由空气温度范围内工作。 特性 Over-电压保护高达+28 V 内部低RDS(on)NMOS晶体管:典型值7.5 mohm 可编程过压锁定(OVLO): - 可通过ADJ引脚进行外部调节 - 可通过I2C接口编程 设备的低电平有效使能引脚 超快速OVLO响应时间:典型值50 ns I2C与系统通信 用于VIN上水分检测的8位ADC 短路保护和自动重启 结束温度保护(热关断) 基于IEC61000-4-5的+40 V浪涌能力 基于IEC61000-4-2的系统级ESD - 8 kV接触放电 - 15 kV气隙放电 强大的ESD性能 - 3.5kV人体模型(HBM) - 1kV充电设备模型(CDM) ...
发表于 07-31 13:02 193次 阅读
FPF2283C 28 V / 7 A额定OVP 具有超低导通电阻开关和湿度检测

NCV8560 LDO稳压器 150 mA 超低压差

0低压降(LDO)线性稳压器可在固定电压选项下提供150mA输出电流,或5.0 V至1.250 V的可调输出电压。专为电池供电系统而设计,适用于汽车应用。它提供高性能功能,如低功耗操作,快速使能响应时间和低压差。该器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6,3x3封装。 特性 优势 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V ,3.0 V,3.3 V,3.5 V,5.0 V 在电池寿命即将结束时保持完全运行。 150 mA时UltraLow压差为150 mV 可针对所有系统电压进行自定义。 可调节输出外部电阻从5.0 V降至1.250 V 系统上电速度更快。 快速启用15us的Turnon时间 适用于多种系统。 出色的生产线和负载调节 防止系统重启和虚假性能。 在所有操作条件下,高精度高达1.5%的输出电压容差 可预测的系统性能。 没有旁路电容的50 uVrms的典型噪声电压 对环境有益。 宽电源电压范围工作范围 保存外部分压器。 汽车和其他需要现场和控制变更的应用的NCV前缀 应用 终端产品 汽车娱乐系统 噪声敏感电路VCO,RF阶段等 汽车收音机和卫星接...
发表于 07-30 17:02 140次 阅读
NCV8560 LDO稳压器 150 mA 超低压差

NCV8752 LDO稳压器 200 mA 超低压降 超低Iq 高PSRR 超低噪声

敏感应用和精密仪器需要非常干净的电源。 NCV8752是一款200mA LDO,为工程师提供非常稳定,精确的电压,具有超低噪声和高电源抑制性能。该器件不需要任何额外的噪声旁路电容即可实现超低噪声水平。为了优化电池供电应用的性能,NCV8752采用自动低功耗功能实现超低静态电流消耗。 特性 优势 输入电压范围:2.0V至5.5V 非常适合低压应用 可用固定输出电压选项:0.8V至3.5V Sub -bandgap输出电压可用 2%输出电压在负载/线路和温度条件下的准确度 确保精确的输出电压 超低输出噪声:典型值。 11uVrms 非常适合噪音敏感的应用。 超低静态电流:典型值。 10uA 在轻载条件下提高效率 启用/关闭引脚功能 允许转弯使用逻辑I / O信号打开/关闭稳压器 有源输出放电 快速输出电压关闭 电源良好输出标志 提供输出电压监控功能 保证输出电流:200mA 应用 终端产品...
发表于 07-30 12:02 170次 阅读
NCV8752 LDO稳压器 200 mA 超低压降 超低Iq 高PSRR 超低噪声

NCP6922C LDO稳压器 双通道 4通道PMIC 双DC-DC转换器

2C是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化,可提供电池供电的便携式应用子系统,如相机功能,微处理器等。该器件集成了两个高效率800 mA降压DC-DC转换器,具有DVS(动态电压调节)和两个低压差(LDO)稳压器在4x4 mm 20引脚WQFN封装中。 特性 优势 超低静态电流(典型值82 uA) 节省电池寿命 I 2完全可编程 C 提供设计灵活性 两个低噪声,低压差稳压器,可编程输出电压1.0 V至3.3 V,50 mV步进,2 x 150 mA和输出电流能力,50 uVrms典型低输出噪声 提供设计灵活性 两个DC-DC转换器,效率95%,可编程输出电压0.6 V至3.3 V,12.5 mV步进,800 mA输出电流能力 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 相机模块 外围子系统 USB供电设备 游戏系统 数码相机 机顶盒框 GPS 车载信息娱乐 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 09:02 308次 阅读
NCP6922C LDO稳压器 双通道 4通道PMIC 双DC-DC转换器

NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

固定低压差(LDO)线性稳压器专为需要1.2 V或更低电压轨的应用而设计。这款LDO非常适用于需要低静态电流的手持通信设备和便携式电池供电应用,因为NCP571系列具有4.0 uA的超低静态电流。该器件集成了电流限制和过温保护电路。 NCP571设计用于低成本陶瓷电容器,需要0.1 uF的最小输出电容。该器件采用TSOP 5或2x2.2mm DFN封装。标准电压版本为0.8 V,0.9V,1.0 V和1.2 V.其他电压选项可根据需要提供。 特性 优势 低静态电流4.0 uA(典型值) 适用于低功率应用和电池供电产品。 最大工作电压12 V Robuse技术制造该器件适用于各种应用。 低输出电压选项低至0.8 V 可为低压处理器和应用提供低于1.2V的电压轨。 应用 终端产品 电池供电仪器 应用ns要求电压轨低于1.2V 摄像机,相机,GPS设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 08:02 187次 阅读
NCP571 LDO稳压器 150 mA 超低Iq 低输出

NCP151 LDO稳压器 300 mA / 300 mA 双输出 高PSRR

是一款双线性稳压器,能够从1.7 V输入电压提供两个独立的300 mA输出电流。该器件提供0.8 V至3.6 V的宽输出电压范围。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP151采用动态静态电流调整,可在空载时实现极低的IQ消耗。 特性 优势 工作输入电压范围1.7 V至5.5 V 许多应用的宽电压范围 固定电压选项:0.8 V至3.6 V 宽输出电压范围为许多用例提供了灵活性 低静态电流典型值。 100 uA 无负载时降低功耗 高PSRR:Typ。 @ 1电压@ OUT1,OUT2 适用于为噪声敏感的模拟和射频设备供电 快速&慢速放电功能 帮助满足系统要求 快速和慢速摆率 允许最佳功率排序和加电 应用 终端产品 掌上电脑,手机,GPS,智能手机 无线手机,无线局域网设备,蓝牙®,Zigbee® 比特币矿工 便携式医疗设备 其他电池供电设备 比特币最小化服务器 PDA 智能手机 监控摄像头 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 07:02 221次 阅读
NCP151 LDO稳压器 300 mA / 300 mA 双输出 高PSRR

LTO-AGPS 具有辅助GPS(A-GPS)的长期轨道(LTO)

长期轨道(LTO)技术为无线网络中没有辅助GPS(A-GPS)基础设施优势的移动设备用户提供GPS辅助数据。 配备LTO的支持GPS的移动设备可提供AGPS增强的性能,而不会牺牲自主操作的自由度。 GPS接收器通常需要与卫星清晰的视线来下载计算位置所需的轨道数据(星历表)。下载过程可能需要几分钟,数据必须每两到四个小时刷新一次。对于移动设备来说,这个下载周期非常麻烦,用户需要在几秒钟内完成GPS修复,而不是几分钟。 功能 缩短首次定位时间并提高灵敏度自治模式。自主接收器通常无法在室内环境和城市峡谷中计算修复,因为LTO增强型接收器继续生成导航和紧急服务所需的及时,准确的定位。 在操作时启用A-GPS性能离开网络。将LTO下载到设备后,在家庭网络外部旅行的无线用户将享受A-GPS性能的准确性和可靠性,以满足整个LTO有效期的节省时间,减少网络流量。 下载LTO文件每隔几天需要一个简短的GPRS或对接的Internet连接。这样可以节省大量的播放时间,并且与每两到四个小时必须刷新数据的A-GPS解决方案形成鲜明对比 应用程序 位置 - 基础服务 GPS 智能手机 平板电脑...
发表于 07-04 13:17 801次 阅读
LTO-AGPS 具有辅助GPS(A-GPS)的长期轨道(LTO)

A-GPS-WWRN 辅助GPS全球参考网络

使用从WWRN收集的GPS卫星数据,A-GPS服务器生成支持基于MS和MS辅助模式的辅助数据,处理从手机到计算位置的测量,并与控制平面或用户平面位置服务器无缝连接。  此外,AGPS服务器使用长期轨道(LTO),为手机提供未来的ephermeris辅助数据有效期最长为一周。这可以在暂时脱离移动运营商网络范围时实现AGPS技术的优势。  功能 卓越的A-GPS定位精度,已在商业中得到验证部署和全球现场试验 灵活的时序要求,可以通过无GPS时间标签的手机测量计算出位置 成功部署并运行符合标准的AGPS手机 长期轨道(LTO)提供准确的星历辅助数据,有效期最长可达一周 应用程序 GPS 平板电脑 智能手机 基于位置的服务 ...
发表于 07-04 13:15 150次 阅读
A-GPS-WWRN 辅助GPS全球参考网络