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全球四大卫星导航系统简介

时间:2014-12-10浏览:责任编辑:扑克王ios下载 成都子公司

一、美国GPS系统:

简介:

GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的缩写,而其中文简称为“球位系”。

GPS是20世纪70年代由美国 陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星),均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个 轨道面上。这些卫星与地面支撑系统组成网络,每隔1—3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息,能使地球上任何地方的用户在任何时 候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息,应用差分定位原理计算确定自己的位置,精度约为10米。

特点:

  1. 全球、全天候工作。
  2. 定位精 度高。单机定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
  3. 功能多,应用广。
  4. 高效率、操作简便、应用广泛。

美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。

GPS的信号有两种C/A码,P码。

民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA(SelectiveAvailability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。

军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。

二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:

简介:

北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSystem)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全 球卫星导航系统。

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和 监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧洲“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航 系统兼容的终端组成。

中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和七颗北斗导航卫星,将在系统组网和试验基础上,逐步扩展为全球卫星导航系统。

特点:

  1. 和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS相比,增加了通讯功能。
  2. 全天候快速定位,与GPS精度相当。
  3. 属于有源定位系统,系统容量有限,定位终端比较复 杂。
  4. 属于区域定位系统,目前只能为中国以及周边地区提供定位服务。

“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。

“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。这和美国GPS的水平是差不多的。

另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。通过“北斗”系统,用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。

在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后,会不会取代GPS呢?曹冲研究员的答案是否定的。“北斗二号”和GPS以后将形成竞争,对于普通消费者来说是一个好消息,另外,中国的“北斗二号”车载导航仪将兼容GPS,这样,使用者将非常方便。

三、俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统:

简介:

GLONASS(“格洛纳斯”)是俄语GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE(“全球卫星导航系统”)的缩写。

GLONASS的正式组网比GPS还早,这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。不过苏联的解体让“格洛纳斯”受到很大影响,正常运行卫星数量大减,甚 至无法为为俄罗斯本土提供全面导航服务,更不要说和GPS竞争。到了21世纪初随着俄罗斯经济的好转,“格洛纳斯”也开始恢复元气。

GLONASS的工作卫星有21颗,分布在3个轨道平面上,同时有三颗备份星。这三个轨道平面两两相隔120度,同平面内的卫星之间相隔45度。每颗卫星都在19100千米 高、64.8度倾角的轨道上运行。每颗卫星需要11小时15分钟完成一个轨道周期,精度约为10米。

特点:

  1. 抗干扰能力强。
  2. GLONASS系统采用 了军民合用、不加密的开放政策。
  3. GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式,根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址(CDMA),根据调 制码来区分卫星)。

俄罗斯从前苏联时期的1976年就开始推进和美国GPS相抗衡的“格洛纳斯”系统,但随着20世纪90年代初期陷入经济危机,计划被迫中断,只运营了一半,也就是16颗卫星。格洛纳斯系统系统单点定位精度水平方向为16m,垂直方向为25m。

为进一步提高GLONASS系统的定位能力,开拓广大的民用市场,俄政府计划用4年时间将其更新为GLONASS-M系统。内容有:改进一些地面测控站设施;延长卫星的在轨寿命到8年;实现系统高的定位精度:位置精度提高到10~15M,定时精度提高到20~30NS,速度精度达到0.01M/S。

四、欧盟主导的伽利略系统:

简介:

伽利略定位系统(GalileoPositioningSystem),是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统,伽利略系统的基本服务有导航、定位、 授时;特殊服务有搜索与救援;扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。发射30 颗卫星,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星 外,还有2个地面控制中心。包括韩国、中国在内,日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划。

特点:

  1. 定位精度更高、更可靠。
  2. 可靠性和稳定 性更高。
  3. 防干扰性更强,技术更先进。
  4. 能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互兼容。

欧盟主导的伽利略系统的目标是,耗资30亿欧元,共发射30颗卫星,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星,卫星高度为24126公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内,该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。据称最高精度比美国GPS高10倍。包括韩国、中国在内,日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划。当初的完成目标是2008年,但由于资金和技术方面等问题,延长到了2011年。

与美国的GPS相比,“伽利略”系统可以为民用客户提供更为精确的定位,其定位精度可以达到1米,而GPS只能达到10米。公共特许服务是为欧洲/国家安全应用专门设置的,是特许的或关键的应用,以及具有战略意义的活动,其卫星信号更为可靠耐用,受成员国控制。伽利略提供的公开服务定位精度通常为15-20m(单频)和5-10m(双频)两种档次。公开特许服务有局域增强时能达到1m,商用服务有局域增强时为10cm—1m。四大全球卫星导航系统简介目前有四大全球卫星导航系统,其中包括:美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯GLONASS卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧洲“伽利略”卫星导航系统。

信息标题:全球四大卫星导航系统简介

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