現在的北斗和GPS的差距有多少?

溫永徵


    如果說北斗和GPS沒有差距,大家可能不認可,但是北斗的優勢是顯而易見的,最大的優勢就是“安全”。

    安全

    這是建設北斗衛星導航系統的主要原因,如果不是這個原因,可能不會建設北斗,或者緩一緩再建。戰時,導航系統可以說是各類武器的“眼睛”,美國是絕對不允許敵方使用他的GPS的,類似的事情發生過多次了。

    歐盟曾向我國伸出了橄欖枝,參與伽利略衛星導航系統建設,但是,投了很多"加盟費",但是,核心技術並未對我國開放,後來,我國才下定決心研發北斗。

    北斗的導航精度

    無論使用北斗還是GPS,大家最關心的是定位精度。

    目前,我國使用的北斗三號衛星導航系統,已經覆蓋了一帶一路沿線的國家,性能指標如下:

  • 定位精度:水平10米,高程10米;

  • 測速精度:0.2米/秒;

  • 授時精度:20納秒;

  • 服務可用性:優於95%。

    其中亞太地區,定位精度達到水平5米,高程5米。

    在實現精確定位的同時,北斗還有一個“獨門絕技”,那就是短報文通信服務,單次通信高能力為1000個漢字,在汶川地震時,發揮了重要的作用,當時各種通信都中斷了,通過北斗的短報文第一時間將災情發送出去。


    為什麼GPS被大範圍認知?

    北斗和GPS最大的差距可能是認知度了,提到定位導航,大家的第一反應就是GPS。總結一下,無非是以下幾個原因:

  • 第一:GPS出來的早,有先天被認知的優勢。GPS起了一個好聽的名字,全球定位系統;

  • 第二:GPS應用的滲透率非常高,相比北斗更早的融入了生活的方方面面;

  • 第三:A-GPS的應用,A-GPS輔助全球定位系統,結合基站使用,基站發出差分數據,通過網絡發送給手機,手機的定位芯片通過衛星數據計算定位座標時,結合這些差分數據,提供了定位精度。而基站可能並未對北斗提供這些差分數據。

    如何查看北斗衛星?

    目前,除了蘋果手機,絕大多數的安卓手機內置了北斗芯片,支持北斗導航。我們可以下載類似AndroiTS GPS Test Pro的app,查看手機正在使用的衛星導航系統。

    在戶外,打開手機的【位置信息】服務,切換到【高精度】模式,打開上述軟件,切換到第二個菜單,我們就可以看到手機正在使用的定位衛星,其中紅色小球標識的就是北斗衛星,如下圖所示▼。


    總之,我們生活中可能不知不覺的已經用到了北斗衛星導航系統,北斗已經得到了普遍應用。2020年底,將會有35顆北斗三號衛星實現全球組網,屆時,在全球任何地方都可以使用北斗衛星導航系統了。

如果覺得對你有幫助,可以多多點贊哦,也可以隨手點個關注哦,謝謝。

Geek視界


近些年以來,隨著中國北斗衛星定位系統的逐步完善,GPS也受到了一定的威脅,那麼作為後來者的北斗衛星,和美國GPS現在還有多少差距呢?

北斗和GPS的差距

美國的GPS導航系統研發的非常早,就目前來看,依舊是全球最厲害的導航系統,發展到今天,GPS已升級到了第三代。尤其是GPS的精度,更是得到了進一步的提升,能夠達到0.2-0.4米。按照這個精度來看,依靠GPS導航系統來發射導彈,是能夠實現百發百中的。但美國向其他國家提供的GPS,就只達到了10米的級別。

北斗衛星作為後起之秀,雖說晚於美國GPS系統,但在2012年北斗衛星的精確度就達到了10米,隨著中國這些年衛星數量的增加,北斗衛星的精確度早已縮小到了1米之內,目前還在進一步優化升級。雖說就精確度而言,北斗和GPS還有著一定差距,但以中國任意一款導彈的威力來看,完全在可接受範圍內。畢竟,即便是俄羅斯的“格洛納斯”精確度也才1.5米。

時至今日,中國的在軌衛星數量也早已超越俄羅斯,緊緊追在美國後面。遙想20多年前近乎一無所有的中國,如今的這個結果,更是讓國人讚歎和自豪。

北斗與GPS相比,到底有哪些區別呢?

1、使用信號不同

北斗使用的是三頻信號,GPS使用的是雙頻信號。三頻信號可以更好地消除高階電離層的延遲影響,提高定位可靠性,增強數據處理能力。北斗是全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統。

2、源定位不同

北斗一代是有源定位,北斗二代使用的是無源定位,和GPS一樣,但是保留了一代的有源定位。什麼是有源定位呢?就是接收機自己需要發射信息與衛星通信,而無源定位則不需要。這就意味著,哪怕觀測條件非常差,比如在山谷中,也是能知道大概位置的。這就對緊急情況特別有用。

3、通信服務功能不同

短報文通信服務,這個是中國衛星導航的原創功能,並且非常實用。汶川地震的時候,震區唯一的通訊方式就是北斗一代。這個特色功能毫不意外的在二代中保留下來。也就是說,北斗不但能知道我在哪,還能讓別人知道你在哪,有利於求救。但是這個功能是有容量限制的,所以並不適合作為日常通信功能,而是作為緊急情況通信比較合適。


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有沒有差距,看幾個數據就知道:

  • 美國的GPS民用精度,95%的情況下精準度都能夠達到7.8米
  • 北斗三號系統在目前對全球用戶可提供水平10米和高程10米的定位精度,而在亞太地區更是水平5米和高程5米。如果,全面建成後。在地面站網輔助下,它的定位精度將可達到2—5釐米。

我們在看另外一個數據:

  1. 目前GPS的衛星為35顆
  2. 北斗在2019年12月16日在西昌衛星發射中心以“一箭雙星”方式成功發射52,53顆北斗導航衛星,如果全部發射結束的話,將達到55顆。

這幾個數據已經很明確的告訴我們北斗衛星的優勢所在。


我們從上述內容中已經知道,北斗衛星有優勢,但是在目前來看,它還是和GPS有一定的距離。

其實,北斗衛星是由空間段、地面段和用戶段三部分組成,能夠全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,它的定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。

其實,北斗衛星和GPS距離幾乎在相上下中,但是GPS因為時間長,更受一些國外用戶的一些青睞,而且也將長期和北斗導航一起為國內外用戶服務。

北斗導航的主要優勢是在美國等國家將定位系統給關閉使用等情況下,我們不會出現“眼睛看不見”的情況。


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先說觀點:北斗和GPS沒有差距,部分超越GPS!下面具體來看看吧!

1、定位精度基本相同:

GPS現有的情況如下:整個系統35顆衛星,正常運行的為30顆,可提供的空間信號精度範圍為0.66~0.36米,核心下來的平均值為0.5米。

北斗現有能實現的精度:當前北斗總計發射了46顆衛星,當前北斗三號衛星已經達到28顆,2020年中時將正式完成組網,現在北斗能提供的空間信號精度平均值為0.41米(下圖),這個數據好於GPS的精度。此外,在現有星座情況下,北斗定位精度可以達到3.6米,高程可以實現6.6米,測速精度為0.05m/s。

另外這裡再提一點,精度的高低還和地面站的設定相關,但美國目前禁止其他衛星導航系統(包括俄羅斯格洛納斯、我國的北斗等)在他們國土上設置地面站,因此北斗在北美或者美國區域的精度會下降。

看到這裡,我想大家應該能明白所謂的自由的市場競爭從來都是不存在的。

綜合來說,整體上北斗和GPS可以實現同等的定位精度。這裡有的回家竟然說北斗和GPS的定位精度有差距,真實屁股歪的厲害。

2、北斗有的功能GPS沒有或不如

看完最基礎的定位精度,我們再來看看兩家衛星導航系統的其他功能。目前我們的北斗導航可以提供短報文、反向鏈路、精密單點定位和星基增強等特色服務,這些都是GPS所不具備的功能。

短報文:這個功能上線的很早,其實也就是可以讓北斗用戶、北斗衛星和北斗地面服務站之間實現信息的傳遞,最終實現北斗用戶之間以及北斗用戶和地面站之間互傳信息。從而能讓用戶在緊急情況下或者幫助,最為凸出應用案例就是當年汶川大地震。

精密單點定位:應用這項技術就可以讓衛星導航系統僅有少量地面觀測站的情況下就能實現解算衛星軌道和衛星鐘差,從而實現全球靜態級釐米定位和動態分米級定位。

星基增強:通過軌道衛星搭載衛星導航信號增強轉發器,實現對原有衛星導航系統精度的改進,可以向用戶發送衛星鐘差、星曆誤差等等修正信息。此外,和星基增強相對應的還有地基增強,同樣也能提供定位精度。

反向鏈路:這一般同於國際搜救的功能,這個功能可以在獲得求救者的信號之後進行反響傳遞,向求救者告知當前已經搜到求救信號,後續將組織力量給於營救。這種功能將給求救者帶去生的力量。

以上這些功能都是GPS目前不具備或者性能達不到北斗程度的。

Lscssh科技官觀點:

整體來說,我國的北斗已經具備完整功能,不要再說和GPS有什麼差距了,現實就是沒有了。美國面對這種局面現在已經開始反擊,2018年開啟了GPS III計劃,預計到2034年將全面完成,總計部署22顆新衛星。

衛星導航系統上新的競爭已經開始,北斗和GPS之間還將你追我趕持續發展,北斗2020年實現全球組網也只是舊路程的結束,新階段的開始。



Lscssh科技官


提起全球衛星導航系統,人們經常首先想起美國的全球定位系統(GPS)。據參考消息援引《日本經濟新聞》網站8月20日報道,美國長期以來一直是全球衛星定位系統的領導者,但現在,中國的北斗衛星導航系統在規模上已經超過美國的GPS。相比美國GPS應用較早,中國在該領域直到近些年才進入人們的視野,在2000年才發射了第一顆定位衛星,可謂進展神速。

日媒稱中國北斗系統規模全球最大

北斗、GPS、歐洲的伽利略以及俄羅斯的格洛納斯,並稱為全球四大衛星導航系統。

《日本經濟新聞》統計了美國衛星接收器企業Trimble公司的衛星軌道數據,發現中國北斗衛星快速成長的態勢十分明顯。僅2018年就發射了18顆衛星,目前共有35顆北斗衛星投入使用,超過了GPS的31顆。此外,俄羅斯為24顆,歐盟為22顆。

報道稱,在聯合國195個會員國中,有130個國家首都上空一天中可觀測到的北斗衛星數量超過GPS,其中100個國家位於亞洲、非洲等地。

↑北斗系統可見衛星數目。來源:中國衛星導航系統管理辦公室測試評估研究中心

↑GPS系統可見衛星數目。來源:中國衛星導航系統管理辦公室測試評估研究中心

報道還稱,在巴基斯坦北斗衛星被用於軍事系統,突尼斯則用於無人駕駛,包括中東在內已有超過30個國家實際使用北斗系統。如果北斗成為這些國家的衛星定位標準,中國將在推行新技術和新產品方面佔據優勢。

在紐約和倫敦,有些時段的北斗衛星可見星數匹敵GPS和歐盟衛星。在日本東京上空,北斗衛星最多時有20顆以上在軌飛行。可見星數越多,越容易提高精度,預計中國今後還將發射10顆左右。

東京海洋大學的教授久保信明認為,“數年後北斗的精度將追上發達國家”。

與此同時,GPS僅向地面發送信號,難以鎖定接收信號的終端的位置信息,但北斗還有一點優勢,它具備收發信號的功能。

報道稱,美國曾藉助GPS在全球定位服務領域先行一步,而中國正一步步奪取美國的地位。可以清晰地看到,在衛星領域中國已開始反超美國。

這些手機都用上了北斗導航定位

你真以為手機上的“打開GPS”就是隻用GPS?

據中科院官方科普平臺“科學大院”介紹,北斗信號的獲取主要取決於手機處理器(SOC)中集成的定位芯片,目前大多SOC都能同時支持GPS、北斗和GlONASS:高通驍龍800、600、400系列,其中目前常見的820、821、835高端型號是支持北斗的,中低端的652、650、625、436,甚至更老的一些型號也都是支持。聯發科類似,目前常見的P10、P15、P20、X20,之前的X10都支持接收北斗信號。華為海思很早就支持了北斗。從麒麟930開始,集成的Hi1101四合一芯片可以同時接收GPS、北斗和GLonass三種信號。也就是說,除了任性的蘋果,採用這些SOC的華為、O&V、小米、一加、魅族、HTC、努比亞等品牌的大部分型號手機都支持北斗定位!

不信的話可以給你的手機裝個測試軟件試試,比如“GPS狀態”、“北斗伴”、“AndroiTS GPS Test Pro”等等,以AndroiTS GPS Test Pro為例:找個戶外開闊的地方,打開手機的“位置服務”,然後運行AndroiTS GPS Test Pro軟件,效果如下:

結果是搜到10顆GPS,10顆GLONASS,10顆北斗,都參與了定位,搜到一顆日本的QZSS,解出了方位角仰角,沒有用來定位,所以說啊,北斗離你一點也不遠,只要用手機的位置服務,導航也好,找附近的外賣也好,北斗都在參與其中……

手機導航,其實是北斗進入比較晚的行業了。現任中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗系統新聞發言人冉承其曾給出一組數據:過去5年,我國480萬輛營運車輛上線“北斗”,建成全球最大的北斗車聯網平臺,全國4萬餘艘漁船安裝“北斗”。他以北京為例,已有33500輛出租車、21000輛公交車安裝“北斗”,實現“北斗”定位全覆蓋;1500輛物流貨車及19000名配送員,使用“北斗”終端和手環接入物流雲平臺,實現實時調度。

“北斗”產業產值超4000億元

據東興證券研報,衛星導航定位行業按照定位精度差別可區分為兩大服務群體:一是高精度GNSS行業(常規使用的定位誤差在米級以下),應用在測繪勘探、地理信息、地質災害監測、精細農林業、國防、時間同步等領域,二是消費類行業(常規使用的定位誤差在1米至10米以上),例如手機導航、車載導航等。近年來,隨著大數據、物聯網特別是無人駕駛等新興技術的不斷進步,用定位精度來區分服務群體的界限已逐漸模糊。例如高精度定位在無人駕駛技術中佔據了極為重要的位置,而無人駕駛顯然未來的屬性為消費類。

根據《國家衛星導航產業中長期發展規劃》,2020年中國北斗衛星導航定位產業產值將達到4000億元,2014-2020年的複合增長率高達21.22%。

從產業鏈結構來看,北斗產業鏈要包括上游的基礎元器件,中游的終端集成和系統集成以及下游的運營服務等。基礎器件主要包括芯片、天線、板卡等,是整個產業發展的基礎;終端設備承載衛星導航定位功能,與用戶體驗相關,是產業發展水平的重要體現;運營服務是未來時空服務發展的根本依託,是產業實現可持續發展的最重要手段。

東興證券認為,無人駕駛是北斗未來最大的市場。當前衛星導航定位消費級市場主要以手機、汽車為主要載體,定位精度在3-10米,以GPS為主,北斗的滲透率也在逐步攀升。對於消費級市場而言,北斗真正的機會還是高精度。因為隨著人工智能、物聯網、大數據等應用場景逐漸出現,高精度位置信息的需求也將逐步起來,比如說未來自動駕駛,必然需要高精度的位置信息。

未來自動駕駛作為交通類基礎設施的一部分,自動駕駛相關技術必須做到自主可控,才能不受制於人。北斗將在自動駕駛領域大放異彩,北斗高精度芯片將作為新車的標配,為自動駕駛提供亞米級甚至釐米級定位服務,而相關的北斗高精度服務也將迎來最大的客戶需求。


飛帆達科技


個人觀點:北斗和GPS沒有差距

北斗導航是中國自行研製的全球衛星導航系統。2019年12月16日以“一箭雙星”的方式發射了中圓地球軌道衛星的最後兩顆,標誌著北斗三號全球系統核心星部署完成。

接下來從多個角度對比一下北斗與GPS。

三頻信號

北斗使用的是三頻信號,GPS使用的是雙頻信號,這是北斗的後發優勢。雖然GPS從2010年5月28日發射了第一顆三頻衛星,但等到GPS衛星全部老化報廢更換為三頻衛星還好幾年。這幾年就是北斗的優勢期。三頻信號可以更好的消除高階電離層延遲影響,提高定位可靠性,增強數據預處理能力,大大提高模糊度的固定效率。而且如果一個頻率信號出現問題,可使用傳統方法利用另外兩個頻率進行定位,提高了定位的可靠性和抗干擾能力。北斗是全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統。

無源定位

有源定位就是接收機自己需要發射信息與衛星通信,無源定位不需要。北斗一代的有源定位,有源定位技術只要兩顆衛星就可以完成定位,但需要信息中心DEM(數字高程模型)數據庫支持並參與解算。它在北斗二代上被保留下來,但不作為主要的定位方式。而北斗二代使用的是無源定位,和GPS是一樣的,不需要信息中心參與解算,有源定位則作為補充功能。

短報文通信服務

這個是中國衛星導航的原創功能,並且非常實用。08年汶川地震的時候,震區唯一的通訊方式就是北斗一代。這一特色功能毫不意外在二代中保留下來。

境內監控

衛星定位系統一般由三部分組成:空間星座部分,地面監控部分和用戶接收機部分。其中,地面地面監控部分又由三大部分組成:監控站,主控站,注入站。

GPS系統在全球建 5個監控站,1個主控站和3個注入站以保證衛星運行,這些站都設在美國國土上,並且在全球分佈很均勻。

中國沒法把監控站建到全球,所以中國在設計北斗系統時必須考慮到,地面監控部分只建在中國境內,就能夠保證整個系統的正常運行。這本來是北斗的劣勢,境內監控是被逼出來的,沒有其他選項,但現在成了北斗的安全優勢,不用受制於其他國家。

如今中國境外的首個陸地遙感衛星數據接收站 “北極站 ”,將於今年在瑞典開工建設,預計兩年建成。中國將在南美洲的阿根廷建造首個境外衛星跟蹤站。從南美到北極,中國衛星產業開啟全球化模式。

定位精度

北斗系統定位精度由水平25m、高程30m,提高至目前水平10m、高程10m,測速精度由每秒 0.4米,提高至0.2m,受時精度優於20ns,目前在中國及周邊地區,北斗系統服務性能與GPS相當。

據可靠消息,今年6月份將發射最後兩顆北斗導航衛星,屆時北斗三號系統將會全面完成。北斗系統和GPS系統之間還將你追我趕持續發展。北斗民用指日可待。


一郭鮮


這個要從歷史說起,GPS系統是美國的衛星定位導航系統,分為兩部分,一部分是給民用一部分是美國內部軍事用途,民用方面全世界可以共享,在過去的很多年裡面這個衛星定位系統能實現全球定位的只有美國的,俄羅斯和歐洲的都只能覆蓋部分地區,並不能實現全球定位,開放和關閉衛星導航都只是在美國的手中,特別是軍事用途上就等於把柄在美國手中一樣。

這個系統是美國七十年代開始建設,到了1994年的時候才完全建成,耗費300億美元的資金,這個系統是美國的第二代衛星定位系統,一直服務於全球,由24顆衛星組成的一套完整的覆蓋全球的定位,其實是由27顆組成,其中24顆運行,3顆衛星當做備用,經過二十多年的研究和實驗,全球覆蓋率達到98%以上,精準度20米範圍。

但是現在的衛星定位系統已經達到了第三代,精度上面美國現在升級版的衛星定位系統的精度其實已經也可以達到一米以內,這是軍事方面的用途,而在民用上面由於美國方面利用技術進行特殊控制,所以精度比軍事方面的用途差上不少,民用的定位則達到四米到六米左右的範圍,精度由過去的十五到二十米整整提高了三倍。

我們的北斗導航其實發展比較曲折的,過去歐洲發展導航系統不讓我們參加,而美國的導航系統又喜歡做手腳,俄羅斯的導航系統又不靠譜,只有自己掌握技術才是最好的,所以我們自己通過不懈努力研發自己的導航系統,也就是我們現在熟悉的北斗衛星導航系統,計劃由54顆衛星組成,2020年前後完成全球定位服務。


北斗導航系統是全球第四個衛星定位系統,是第二個可以做到全球定位的系統,歐洲的和俄羅斯的只能做到區域覆蓋無法做到全球定位,在這上面我們的北斗定位系統其實已經超越了他們,在精度方面我們的北斗定位精度為十米左右的精準定位,當然和美國的第三代定位相比還是有一定差距的,但是在軍事用途方面常規武器十米範圍的確有點大,但是這十米只是民用版,並不是軍用版的精度,軍用版的精度肯定遠高於民用版,所以比起美國的來其實已經非常接近,遠程打擊來說幾米的誤差其實沒有區別。


無法超越的足跡


1.要了解兩個系統的差距,首先看他們的定位原理:

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 是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 方面處於不利的地位。

2.從定位精度來看:

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10m。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!

我國導航系統發展較晚,不過北斗導航已經是快速發展階段,和GPS的差距已經拉進很多!日後超越也不是不可能,加油吧(ง •̀_•́)ง





科技零壹


北斗導航系統比GPS優點要多,同時指標要求也比較多。這是立足的起點不同決定了他們有著質上的區別。

首先,北斗的起點就是軍民兩用互相兼容為主。這就比當初GPS發展的初期考慮的要多,當初GPS初步發展的時候就是為了軍事服務的系統,在發展一定階段後才開始逐步向民用領域拓展。

其次,北斗的起點比較高。由於我國是人口大國,因此所帶來的大數據兼容問題比GPS要嚴峻多倍不止,由此而帶來的技術性與大數據問題更為苛刻和挑戰。

再次,北斗的發展是利軍利民的工程,並且還要拓展到國際共享層次,這一點要基於大數據的中繼解密和加密要求也更高。一個人強不算強,只有世界各國之間都能夠互通有無才能構築真正的人類文明發展的長城。

最後,北斗的應用還要對各種事態發展的及時準確的定位,這樣可以促進世界文明安全有序的發展。諸如搶險救災以及海運空運等數據的切入,可以及時準確的解決相應災害和控制。

總之,中國的北斗打造的就是人類的北斗,它立足長遠,並且一再的擴容自己的能力。由第一代發展到今天的第三代,日後還會有更優秀的北斗之星為我們服務。


禿頭警告


實話實說bds今年將第一妥妥的!gps木錢更新還指不定咋樣了!



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