認識數碼城
我現在正在南京參加2018年中國(南京)北斗高峰論壇。
與北斗知名專家進行了密切交流,獲得了第一手的情況,我來回答這個問題。
(合影者是中科院研究員“北斗女神”徐穎,她的北斗科普視頻影響很大,推薦觀看)
北斗衛星雖然已經發射了43顆,其中多數還是二代星,三代星只有19顆,預計將於2020年全球組網完畢。
雖然北斗的多種軌道會帶來比GPS更高的精度,但由於尚未全球組網完畢,而且還要反覆調試,所以現在北斗的精度比GPS上尚有差距。
美國的GPS發展到現在,其產業已經高度成熟了,由以前的大磚頭似的設備,一步步的進化到現在的小芯片。
而北斗產業從無到有,雖然起步程度和進展速度比當年的GOS強得多,但畢竟在產業上落在後面。北斗的終端價格高產量少,在相同條件下很難翻盤。
現在有了一個機會,那就是將精度提高到GPS的十倍以上,那就沒人用GPS了,方法就是正在建設中的星基和地基增強系統。
如何增強呢?以地基增強系統為例,衛星信號會受到干擾導致定位偏離,地基增強站把實時的定位信息和標準位置數據進行比較,並求出差值,然後廣播出去。
附近進行定位的手機收到的衛星信號也有干擾,由於它離地基增強站近,所以干擾的程度基本一樣。手機受到地基增強站發來的差值後,在定位信息的基礎上減去這個差值,就能獲取準確的定位信息。
地基增強系統正在低調但高效建設中,現國內至少已有2000多個增強站,但這事政府沒有大肆宣傳,這是在憋大招。
等2020年35顆衛星全球組網成功,且增強系統建設完畢後,北斗將具有實時性的釐米級定位精度,並衍生出上萬億的新產業,完全顛覆GPS。
奧卡姆剃刀
如果從全球水平上看,肯定是GPS高,因為到現在為止,北斗衛星導航系統還沒有全球定位導航的能力。
但是單純在國內,北斗衛星的定位精度測量值是水平4~5m,高程5~6m的精度水平,而GPS衛星的定位精度說法很多,但是根據美國自己官方的資料上看:
翻譯成中文,大概就是“在95%的情況下精度可以達到7.8米”。所以說,在中國國內,北斗衛星定位精度和GPS衛星的定位精度是差不多的。
但是,這不意味著用北斗系統定位和用GPS系統定位精度是差不多的。
有人會非常疑惑:你不是說了北斗衛星定位和GPS衛星定位在國內的精度差不多,怎麼又說兩個系統定位精度不一樣呢?
注意我的用詞:精度差不多的是“衛星的定位精度”,有差別的是“系統的定位精度”。
簡單來說,北斗系統和GPS系統不是隻有孤零零的衛星在天上為你的手機定位,而是有一整套系統。比如說下圖就是GPS衛星系統的組成,太空中的衛星只是其中的一部分,其他還有地面監測站、主控站之類的部分。
而這些監控站就是輔助衛星進行定位的,畢竟衛星離我們那麼遠,而且還是飛在天上,全部依靠他們定位的話實在是不靠譜,必須要有釘在地面上的設備輔助進行定位。而這些輔助的監測站可以極大程度地提高定位精度。
比如說經常可以看到新聞說北斗衛星定位系統的定位精度可以達到0.1米——這就是在地面監控站輔助的條件之下得到的定位精度,但是衛星本身定位精度達不到那麼高的水平。
美國在全球有5個監控站,而且幾乎是均勻地分佈在赤道上【如上圖所示】,中國卻只有一個——北極站,所以說綜合起來看,雖然說北斗衛星本身不輸於GPS衛星,但是在監控站這裡卻有一些差距——畢竟GPS都已經全面建成20多年了,地面設備建設相對比較完善。
所以說,綜合來看,北斗系統的定位精度跟GPS系統的定位精度還有一些差距。
另外還要說一點就是,有的人會說:“我的手機定位根本定位根本達不到0.1米,你們都是在吹牛!”這就要說到另外一件事情:定位精度除了跟這些提供定位信號的衛星、監控站有關,還跟你本身的定位設備有關。
比如說北斗衛星提供三頻信號,GPS衛星提供雙頻信號,但是目前絕大部分手機芯片只支持接收單頻信號,所以自然在定位精度上達不到理論水平。現在偶爾會有一些手機支持雙頻信號【如上圖所示,這裡的雙頻信號就是可以提高定位精度的】,定位精度一下子就提高上去了。而真的要支持到那種釐米級的定位精度,可能設備還需要支持一些更高級的功能【這裡我也不太懂,我查的資料是需要支持“載波相位”】,這些設備的費用就要達到幾萬一臺了,你的手機根本就不會有這麼高的水平。
最後總結一下:在國內,北斗衛星本身的定位精度跟GPS衛星差不多,但是因為地面監控站建的少,所以整體的定位精度還跟GPS有差別。
SilentTurbine
北斗二精度是十米。北斗三現在有16顆在軌,靜態水平定位精度達到兩米。未來還會建立地面北斗輔助基站網,利用輔助基站,北斗三有望達到0.1米。
美國GPS也一直在更新換代,現在普通民用精度達到1米。
手機用戶3503570243
差不多,但GPS時間太長了,會有點更新麻煩。