中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

中國的北斗衛星,到現在來說對我們依舊很陌生,不過相信用不了多久就會熟悉的。就在12月27日下午,在國新辦新聞發佈會上,中國衛星導航系統管理辦公室宣佈,北斗三號基本系統已經完成相關建設,與27日正式開始提供全球服務,北斗系統正是進入全球時代。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

中國北斗導航衛星系統是我國自行研發的全球衛星導航系統,是繼美國的全球定位系統(GPS),俄羅斯的格洛納斯衛星導航(GLONASS),歐洲伽利略衛星導航系統(Galileo)後的第四個成熟衛星導航系統。有空間段和地面段以及用戶段三個部分組成,可以在全球範圍內全天候為各種用戶提供高精度定位,並具備部分通信能力,區域定位精度10米測速精度0.2m/s。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

北斗衛星由5顆靜止的軌道衛星和30顆(27顆中地球軌道衛星和3顆傾斜同步軌道衛星)非靜止的軌道衛星組成,在距離地面2萬多千米的高空,以固定的軌道圍繞地球運行,在任意時刻任意地點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。

那麼中國的北斗衛星相比較於美國的GPS到底有哪些不足之處呢?


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

北斗導航系統是覆蓋中國本土的區域導航系統,覆蓋範圍東經約70°-140°,北緯5°-55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統,能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。

北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星, 衛星的赤道角距60°。GPS 是在 6 個軌道平面上設置24顆衛星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。GPS 導航衛星軌道為準同步軌道 ,繞地球一週11小時58分。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航,地面中心控制系統解算,提供用戶三維定位數 據。GPS被動式偽碼單向測距三維導航,由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。北斗導航系統的這種工作原理帶來兩個方面的問題,一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性, 這在軍事上相當不利,另一方面由於設備必須包含發射機,因此在體積、重量上、價格和功耗方面處於不利地位。

北斗導航系統目前三維定位精度約25m,授時精度約100ns,在我國境內部分主要地區可 達到10 m。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m,C/A 碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度目前約20ns 。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

北斗導航系統由於是主動雙向測距的詢問--應答系統,用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號,還要求用戶設備向同步衛星發射應答信號,系統的 用戶容量取決於用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率,因此用戶設備容量是有限的(系統容納的最大用戶數:540000戶/小時)。GPS是單向測距系統,用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位,因此 GPS的用戶設備容量是無限的。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

北斗導航系統和GPS的主要區別在於兩個方面,一方面是技術體制的區別,GPS是一個接 收型的定位系統,只轉播信號,用戶接收就可以做定位了,不受容量的限制 。"北斗一號 "是雙向的,既有定位又有通信的系統,GPS是美國軍方控制的軍民共用的系統,對世界開放 。另一方面就是它的用途和特點是不一樣的,GPS解決了一個在哪裡 定位問題,北斗不僅僅解決了在哪裡,還解決你在這裡他在哪裡的問題,北斗的用戶終端實際上是具有收發功能的,北斗是一個具有定位和通信雙重功能的設備,用戶群上不一樣接收的場合也不一樣。

北斗導航系統的潛力所在,主要在定位通信綜合領域上,對這種綜合功能有需求的領域都會得到充分的應用,現在僅有定位需要的客戶,對北斗的需要不迫切。但是對於既需要位置又需要把位置傳遞出去的用戶,北斗衛星導航定位系統是非常有用的。


中國北斗衛星正式提供全球服務!與美國的GPS系統差距多大?

畢竟我國的北斗衛星起步較晚,相當一部分程度尚不如三大衛星導航系統,但它也有自己的開創性。中國的北斗衛星導航系統將在2020年左右建成覆蓋全球的衛星導航系統,北斗系統將成為一個生命線工程,其用戶的範圍也將越來越廣,將拓展到國家的電力、金融、通訊等各個領域 ,與普通百姓的生活將密切相關,與現在在世界上被廣為接受的美國 GPS衛星導航系統相比將更具挑戰力。


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