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北斗卫星与GPS系统的比较

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:中国北斗卫星导航系统,具有在陆、海、空进行全方位实时三维导航与定位的能力,是中国自主建设的定位导航系统,也是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。坚持自主建设、发展和运行北斗卫星导航系统,具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。

北斗卫星与GPS系统的比较

(一)BDS

1.简介。

中国北斗卫星导航系统(Beidou satellite navigation system,缩写BDS),具有在陆、海、空进行全方位实时三维导航与定位的能力,是中国自主建设的定位导航系统,也是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商

北斗卫星导航系统由空间卫星、地面中心站和用户终端三部分组成,可为全球各类户提供全天候、高精度、高可靠的实时定位服务,其定位精度一般为几十米。若采用差分定位技术,重点地区定位精度可达10 m以内,测速精度优于0.2 m/s,这与美国GPS系统定位水平基本接近。

随着北斗卫星导航系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面,为全球经济和社会发展注入新的活力。

2.发展目标。

(1)满足国家安全与经济社会发展需求,为全球用户提供连续、稳定、可靠的服务;

(2)发展北斗产业,为社会经济发展和民生改善提供服务;

(3)深化国际合作,共享卫星导航发展成果,提高全球卫星导航系统的综合应用效益。

3.建设原则。

(1)自主。坚持自主建设、发展和运行北斗卫星导航系统,具备向全球用户独立提供卫星导航服务的能力。

(2)开放。免费提供公开的卫星导航服务,鼓励开展全方位、多层次、高水平的国际交流与合作。

(3)兼容。提倡与其他卫星导航系统开展兼容与交互操作,鼓励国际交流与合作,致力于为用户提供更好的服务。

(4)渐进。分步骤推进北斗系统建设,持续提升北斗系统服务性能,不断推动卫星导航产业全面、协调和可持续发展

4.基本组成。

北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成:(www.xing528.com)

(1)空间段。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。

(2)地面段。地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站,以及星间链路运行管理设施。

(3)用户段。用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品,以及终端设备、应用系统与应用服务等。

5.优势。

(1)有源定位及无源定位。有源定位指的是在定位过程中接收机须向卫星发送位置信息,无源定位接收机无需向卫星发送位置信息。在有源定位技术的支持下,只要有2颗卫星就能定位,而在无源定位情况下至少要有4颗卫星才能实现定位。在某些环境恶劣搜星情况不佳的条件下,有源技术的优越性就体现出来了。

(2)短报文通信服务。这个是中国独有的技术,短报文是指用户终端与卫星之间能够通过卫星信号进行双向的信息传递,适合用于紧急情况下的通信。2008年汶川大地震的时候,震区唯一的通信方式就是借助北斗一代系统来实现的。

(3)境内监控。北斗三号系统首创采用了Ka频段这种测量型的星间链路技术。这项技术使所有北斗卫星连成一个大网,每颗星之间可以“通话”,可以测距,一星通、星星通,卫星的定位精度得以大幅度提高。另外各个卫星的星载原子钟之间可以同步走,提高了整个导航系统时间的同步精度。

(二)GPS

1.简介。

GPS是全球定位系统(global positioning system)的缩写形式,它是一种基于卫星的定位系统,用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。该系统由美国政府放置在轨道中的24颗卫星组成。GPS可提供精确度在10 m之内的导航。它可在任何天气条件下、在全球任何地方工作。另外,使用GPS无须支付定购费或安装费。该系统由美国政府运营,其精度和维护也完全由美国政府负责。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息,是卫星通信技术在导航领域的应用典范,它极大地提高了地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。

2.应用。

(1)用于汽车自定位、跟踪调度,如车载导航系统;

(2)用于铁路运输管理,如列车、货物跟踪管理系统;

(3)用于军事物流,GPS最初是因为军事目的而建立的。

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