北斗与GPS的9大技术区别,不看后悔

电脑杂谈  发布时间:2019-06-12 12:45:07  来源:网络整理

北斗导航定位_北斗二代定位原理_北斗二代定位原理

是继美国第一个拥有全球卫星定位系统(gps),苏联第二个拥有全球导航卫星系统(glonass)后,中国成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家,美国gps系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,而中国的北斗系统只由两颗卫星组成,在经济上更算,而且中国的北斗系统某些功能超过美国的gps,北斗系统它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。根据导航卫星的信号覆盖范围,卫星导航系统还可分为区域性卫星导航系统和全球性卫星导航系统,我国的北斗一号、二号卫星导航系统以及日本、印度的卫星导航系统等属于前者,美国、、欧洲和我国的北斗三号卫星导航系统属于后者。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第一、二颗组网卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。

本文大致从9个方面阐述了北斗与GPS的技术区别。通过阅读本文,可以帮你梳理对北斗系统技术原理的认知。包括:

三频信号;

有源定位及无源定位;

短报文通信服务;

境内监控;

分步开通 ;

局部加强,逐步成熟;

定位精度;

促进整个制造业的升级;

建设速度快。

北斗二代定位原理_北斗导航定位_北斗二代定位原理

北斗卫星建设是中国战略事业重要的一环。当然,国防安全是建设北斗最重要的原因。在地理信息如此重要的战场,必须握有自己的知识技术产权和产品。虽说GPS的民用在中国是免费的,但是如果战时美国关闭或者利用其“SA政策”对GPS“做手脚”,那么对到时依赖GPS的国家来说,无疑是致命的。

北斗卫星起步在1992年,在2012年实现区域覆盖能力,可谓亚洲国家提供服务,如今也已经走出国门,受到国家的极速11选5。本文旨在从技术角度上仔细比较北斗和GPS的区别。

北斗与GPS的9大技术区别,不看后悔

1 三频信号

我国北斗一号卫星导航系统采用有源方式,即用户进行导航定位时要主动向卫星发送信号,北斗二号和北斗三号卫星导航系统采用无源和有源相结合的方式,进行无源卫星导航时,用户只需接收导航卫星信号。当需要定位时,用户终端分别经2颗北斗一号地球静止轨道卫星向中心站发送需要定位的申请信号。ntp时间服务器通过接收北斗卫星、gps、sdh、ptp、b码等外部时间基准信号,ntp时间服务器通过智能时间源控制算法,实现多时间源的智能切换,输出高精度、可靠的时间信号和时间信息。

2 有源定位及无源定位

有源定位就是接收机自己需要发射信息与卫星通信,无源定位不需要。北斗一代的有源定位,有源定位技术只要两颗卫星就可以完成定位,但需要信息中心DEM(数字高程模型)支持并参与解算。它在北斗二代上被保留下来,但不作为主要的定位方式。而北斗二代使用的是无源定位,和GPS是一样的,不需要信息中心参与解算,有源定位则作为补充功能。

这个功能的好处是当你观测的卫星质量很差,数量较少时(理论上,无源定位至少要4颗卫星才能解算 XYZ 和时间四个未知参数,实际需要的更多),仍然可以定位。这个功能对于紧急情况会比较有用,比如在山谷中,观测条件非常差,能知道大概位置也是非常重要的。坏处是在战争中会暴露你的位置信息。

需要信息中心参与解算是因为"“资源有限”,比如,某北斗一代手持机,每 60秒可以定位一次,不能频繁定位,以保证信息中心不能过载。但是北斗一代不能民用的主要原因却不是因为这个。

北斗一代称为北斗卫星实验系统(RDSS)北斗二代定位原理,北斗二代称为北斗卫星导航系统(RNSS),“一代,二代”是为方便称呼。从名字上就可以知道,北斗一代只是做个内部实验而已,检验一下我们的理论、技术是否可行,定位精度如何,再进行后续改进,设计的初衷根本没打算民用啊。

3 短报文通信服务

北斗导航定位_北斗二代定位原理_北斗二代定位原理

是继美国第一个拥有全球卫星定位系统(gps),苏联第二个拥有全球导航卫星系统(glonass)后,中国成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家,美国gps系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,而中国的北斗系统只由两颗卫星组成,在经济上更算,而且中国的北斗系统某些功能超过美国的gps,北斗系统它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。d项“北斗二号”是卫星导航系统,同时具备通信功能,但不是通信广播卫星,错误。79.我国科研人员自行研发的北斗卫星导航系统,其最大的创新在于把导航与通信紧密地结合起来,同时具备定位与文字通信功能。

4 境内监控

卫星定位系统一般由三部分组成:空间星座部分,地面监控部分和用户接收机部分。其中,地面地面监控部分又由三大部分组成:监控站,主控站,注入站。

GPS系统在全球建 5个监控站,1个主控站和3个注入站以保证卫星运行,这些站都设在美国国土上,并且在全球分布很均匀。包括美洲大陆的美国本土,太平洋的关岛和、印度洋的迭哥枷西亚以及的阿森松群岛。中国没法把监控站建到全球,所以中国在设计北斗系统时必须考虑到,地面监控部分只建在中国境内北斗二代定位原理,就能够保证整个系统的正常运行。在境外建站也不是不可以,只是就算建了,也只起到提高精度的作用,绝对不能作为控制功能。这本来是北斗的劣势,境内监控是被逼出来的,没有其他选项,但现在成了北斗的安全优势,不用受制于其他国家。

7.7.16 巴西 乌拉圭 2.17 智利 巴西 3:1 捷克斯洛伐克 意大利 第3届 1938.7.7:1 西德 意大利 第13届 1986:1 意大利 巴西 第10届 1974.11 法国 法国 3.30 英国 英格兰 4.6.8 意大利 西德 1.6历届世界杯冠军及决赛成绩 届 决赛时间 举办国 比分 冠军 第1届 1930.30 乌拉圭 乌拉圭 4.17 美国 巴西 4.6.10 意大利 意大利 2.7.30 韩国、日本 巴西 2.4 瑞士 西德 3:3 意大利(点球) 巴西 第16届 1998.6:2 匈牙利 意大利 第4届 1950.7.29 瑞典 巴西 5:2 瑞典 巴西 第7届 1962.7.6.7 西德 西德 2:1 捷克斯洛伐克 巴西 第8届 1966:2 西德 英格兰 第9届 1970.12 意大利 3.19 法国 意大利 4:0 阿根廷 西德 第15届 1994:1 荷兰 西德 第11届 1978:1 巴西 乌拉圭 第5届 1954:2 西德 阿根廷 第14届 1990.25 阿根廷 阿根廷 3:1 荷兰 阿根廷 第12届 1982.7.6.29 墨西哥 阿根廷 3:2 匈牙利 西德 第6届 1958.7:2 阿根廷 乌拉圭 第2届 1934.6:0 巴西 法国 第17届 2002.6.21 墨西哥 巴西 4。此外,要使境外观测资料高时效传到国内,在南北极建卫星接收站是优选方案,此前中国在北纬68°左右的瑞典基律纳(kiruna)建了卫星接收站。2006年以个人名义组建雪铁龙车队参加世界拉力锦标赛蒙特卡洛站第二,墨西哥站第四,瑞典站第二,站冠军,法国站冠军,阿根廷站冠军,意大利站冠军,希腊站第二。

5 分步开通

GPS必须整个系统建成后才能使用。目前北斗的14颗在轨卫星使用了5颗地球静止轨道(GEO)卫星,5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星,4颗中高度圆轨道(MEO)卫星。北斗的星座方案来之不易,许院士说当时有几个方案参与竞争,光是方案的修改论证就持续了整整三年,最后确定的这个方案不敢说没有缺点,但绝对是所有方案里最好的一个。言归正传,北斗卫星导航系统在这个创新的空间星座支持下,仅仅发射了16颗卫星,就于2012年12月27日在亚太地区正式开通运行。这有利于加快北斗的商用进程,有利于对后续的系统做进一步改进,有利于加快北斗产业链的成熟。毕竟北斗的最大市场肯定是中国嘛,先让北斗系统在亚太地区发展几年,让芯片成熟几年,想推广到全球的时候也会相对容易。而且亚太地区的卫星利用效率肯定也更高,更值得优先投资。

6 局部加强,逐步成熟

理论上 GPS在全球的定位精度是相当的。北斗系统针对中国及其周边地区是特别加强过的,在国内卫星的几何条件比较好。单点定位的精度取决于两个方面:一是观测量精度,二是所观测卫星的空间几何分布。导航中用精度衰减因子 DOP 来表示卫星空间图形的贡献,包括:空间精度衰减因子GDOP 、位置精度衰减因子PDOP、时间精度衰减因子TDOP、平面精度衰减因子HDOP、垂直精度衰减因子VDOP、相对定位几何精度衰减因子RDOP。随着北斗全球系统逐渐成熟,DOP 越来越,它在中国及周边地区的定位精度超过GPS也只是时间问题。“逐步成熟 ” 并不是一个托词,而是技术、理论上的进步。

(1)卫星数量增加。

近日,北斗与格洛纳斯成功进行两大系统的兼容试验,联手打造兼容使用、精度更高卫星集群的前景可期。日前,中电国际卫星应用技术创新中心,通过众筹征集方案,内部集合上下游资源降低成本等方法,发布了与单gps模组同等价格水平的北斗兼容型卫星导航模组,降低了制约北斗推广的价格门槛,北斗系统正式进入可以开始普及应用的时代。系统空间卫星部分由2000年10月31日、12月21日和2003年5月25日分别发射的三颗“北斗一号”导航定位卫星组成,其中,两颗为工作卫星,一颗为备用卫星。

北斗二代定位原理_北斗二代定位原理_北斗导航定位

立m6、oppo a37t、vivo xplay6、魅族5s、三星galaxy s8、华为荣耀v9、海信a2、百立丰t7a等11款新产品发布。适用机型:荣耀8 标准版,华为 p10,华为 mate 8 全网通64gb版,华为 p9 标准版全网通,华为 p10 plus,荣耀8 青春版,oppo r9,米 5c,华为 mate 9 pro,米 5 高配版,三星 galaxy s7 edge,oppo r9s,oppo r9 plus,oppo r9s plus,诺基亚6,华为 荣耀7 全网通,vivo y67,华为 mate 9,索尼 xperia xz,魅族 魅蓝5s,...。品牌型号:苹果iphone4/5/6/7/8/x/s、ipad、米、华为、荣耀、乐视、三星、魅族、努比亚、oppo、vivo、米、锤子坚果、中兴、htc、金立、美图、360手机、海信、一加、联想、酷派、lg等...。

(2)改正模型优化。

与信号传播路径有关的误差有:对流层折射误差,电离层折射误差延迟误差,多路径效应,地球自转效应误差。这些误差是没办法完全消除的,只能不断减。用于改进电离层折射误差延迟误差的Klobuchar模型就是根据长时间气象观测数据,构造出电离层折射随时间变化的经验公式。说白了就是猜出来的,不过是有水平,有数据支持,聪明的猜,才出来后进行试验验证,好用就留着,不好用就继续改。全球不同地区的电离层对流层都是不同的,这些公式是根据国外的观测数据构造的,用在中国自然会差一些,我们需要给北斗更多的时间累计观测数据,等待开发或优化更多的适合中国地区的改正模型。

(3)卫星轨道精度提高。

卫星的实际运行轨道肯定与设计轨道有一定的差距。伪距定位的原理是:采用距离后方交会的方法确定接收机天线的三维坐标。只有卫星轨道精度提高了定位精度才会高。卫星的轨道是通过监控站的观测数据拟合出来的,观测时间越久,累积的数据越多,拟合的轨道越精确。北斗缺少国内移动,否则可能与其他卫星相撞,所以每隔一段时间就需要调整GEO卫星位置。目前调整北斗采用的是脉冲式,只能按整次数来调整卫星的位置,不能是零点几次,所以可能出现多一次嫌多,少一次不足的情况。在后续发射的GEO卫星,调整卫星会改用连续式,想喷多少就喷多少,增强卫星控制能力与精度。一旦进行调整,之前的观测数据就会作废,需要重新累积数据。在调整卫星期间,那颗卫星处于失效状态,因为我们不知道它的具体位置,需要几天时间来重新定轨。但好在GEO卫星数量比较少(5颗),定轨比其他两种卫星容易一些,速度也比较快一些。其他两种卫星不存在这种情况,观测时间久了,拟合的轨道精度自然就提高了,直到它耗尽为止。


本文来自电脑杂谈,转载请注明本文网址:
http://xinshanjie.com/a/shumachanpin/article-105479-1.html

相关阅读
发表评论  请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布、暴力、反动的言论

热点图片
拼命载入中...