回覆列表
  • 1 # 鮮事

    說起導航系統大多數人都熟悉GPS,從智慧手機上的個人導航到跟蹤飛機和世界各地的集裝箱船,再到可以精確打擊的武器系統,GPS的用途廣泛。GPS是迄今為止最廣為人知的衛星導航系統。由美國國防部(DoD)開發,目前的GPS已自第一顆GPS衛星執行以來已有30年的歷史發射。它由衛星、地面參考站組成基礎設施以及使用者裝置來確定世界各地的位置和速度。雖然最初的動機只是出於軍事目的,在過去的幾十年中GPS已廣泛應用於民用應用。

    迄今為止,全球只有四個主要的GNSS網路(全球導航衛星系統),北斗是可執行的四個全球衛星導航系統中的第三個,最古老的是美國擁有的GPS,第二個是俄羅斯支援的GLONASS,最後一個建成的將是歐洲伽利略(日本和印度都擁有區域性系統,僅能覆蓋這些國家及其地區周圍的特定區域)。隨著北斗全球導航系統的最後一顆衛星,在西昌衛星發射中心發射成功,北斗系統正式完成組網,可向全球提供服務。那麼北斗導航是否會全面取代GPS系統麼?

    答案是:短時間內似乎不太可能完全取代GPS,目前GPS系統更加先進、覆蓋更大、範圍更廣、應用更多,北斗和GPS在民用領域將展開充分競爭,擇優而用,兩個系統同時使用的可能性更大;長遠看隨著國家的推廣,北斗系統的技術能力提升、使用範圍更廣泛,精度更為準確,北斗替換GPS未嘗不可。

    在最後一顆衛星發射之後,北斗現在已全面投入運營

    經歷了一次有驚無險的等待後,運載著北斗導航系統中最後一顆衛星的火箭於2020年6月23日成功升空,最後一顆衛星送入軌道,比預計提前六個月完成了組網,完美收官。整個北斗系統的設計包括35顆衛星,其中5顆在地球靜止軌道上,距離赤道36,000公里,三顆在傾斜地球靜止軌道上,而27顆在中地球軌道上。中國也憑藉著北斗系統鞏固了在全球導航衛星系統領域中的地位,實際上,這也標誌著我們正從成為太空領域的主要國家,轉變為真正的太空強國。

    北斗導航衛星系統是中國版全球導航衛星系統的替代品,歷經近二十年的時間才完成,北斗導航衛星系統的第三次迭代提供了精準定時和精確導航的全球覆蓋,使中國在導航以及利用衛星傳送訊息方面可獨立於美國或其他國家,在軍事上更具有獨立性。北斗系統正式組網,意味著中國完善了自己的全球導航系統的同時,擁有了對俄羅斯的GLONASS、歐洲的伽利略系統以及美國的GPS提供替代方案,中國推動建立新的導航網路的動力還在於減少對美國GPS的依賴,特別是現今導航衛星具有巨大的軍事價值的情況下,回顧1999年印度和巴基斯坦的卡吉爾衝突,美國切斷了GPS訊號,交戰雙發武器系統瞬間“失明”(當然巴鐵同志,享用了中國提供的北斗系統,受干擾較小),可見導航衛星系統具有無比強大的軍事輔助作用。

    組網完成後,北斗系統將為亞太地區的人們提供定位、導航、時間和簡訊等服務。預計衛星導航系統將為交通運輸、氣象和電信行業創造4000億元人民幣的市場。

    完善自己的全球導航系統將使中國在軍事和民用方面得到極大的提升,減少了對美國擁有的GPS或其他國家的衛星導航系統的依賴,在確保國家安全的基礎上,進一步提高了自身在太空中的力量和聲譽。

    北斗全球導航衛星系統的基本效能

    北斗導航衛星系統是中國開發的全球導航衛星系統系統,旨在為全球使用者提供“全天候、全天候和高精度的定位、導航和授時服務”。

    中國於2000年發射了第一代北斗導航系統(BeiDou-1),該衛星系統中有三顆衛星。第二代BeiDou-2(也稱為COMPASS)於2012年投入使用。整個北斗軌道星座(BeiDou-3)在今年完成,軌道上有35顆衛星。35顆衛星的分解如下:

    地球靜止軌道(GEO)的5顆北斗G衛星中地球軌道(MEO)的27顆北斗M衛星傾斜地球同步軌道上的3顆北斗一號衛星(IGSO)

    北斗導航衛星系統(BDS),全系統分為三部分:空間段、地面段和使用者段。

    空間段:空間段是混合導航星座,由GEO、IGSO和MEO衛星組成。地面部分:地面部分由各種地面站組成,包括主控站,時間同步和上行鏈路站以及多個監視站。使用者細分:使用者細分包括晶片,模組和天線,以及可能與其他GNSS系統相容的終端,應用系統和應用服務。

    北斗的服務績效標準為:

    北斗服務範圍:全球定位精度—水平10米和垂直10米(亞太地區的位置精度為水平5米,垂直5米)速度測量精度:0.2m/s計時精度:20納秒系統服務可用性:95%以上

    BDS-3的基本空間星座包括3個GEO衛星,3個IGSO衛星和24個MEO衛星。BDS-3定義了三個開放服務訊號:

    B1C:1575.42 MHz,頻寬32.736 MHz;B2a:1176.45 MHz,頻寬20.46 MHzB3I:1268.52 MHz,頻寬為20.46 MHz。

    北斗導航衛星系統的35顆衛星,其中包括5顆位於地球靜止軌道與北斗一號向後相容,30顆非對地靜止衛星(中地球軌道27顆,傾斜地球同步軌道3顆),這些衛星將實現地球進行全面覆蓋。

    北斗系統在以下頻帶中執行:

    B1頻段:1559.05 MHz至1563.15 MHz,中心頻率為1561.1 MHz,頻寬為4.092 MHzB2頻段:1195.14 MHz至 1219.14 MHz,中心頻率為1207.14 MHz,頻寬為24 MHzB3頻段:1256.52 MHz至1280.52 MHz,中心頻率為1268.52 MHz,頻寬為24 MHz

    BDS-3的最新效能:

    (1)廣播衛星軌道精度

    BDS-3的基本服務效能首先取決於衛星軌道和衛星時鐘的效能。衛星軌道分別為1.5、5.7和4.1釐米,精度分別為8.0、34和37釐米。

    (2)空間訊號測距誤差(SISRE)

    空間訊號測距誤差約為0.474 m,所有SISRE與衛星時鐘偏移一致。M02,M06和M15衛星的SISRE明顯大於其他衛星。

    (3)電離層延遲校正模型的準確性

    BDS-3可以廣播四個民用訊號,包括B1C、B1I、B2a/B2b和B3I。其中,B1I和B3I訊號同時由BDS-2和BDS-3廣播。因此,BDS-3的民用訊號採用兩種型別的電離層模型,即BDSK8和BDGIM。前者用於B1I和B3I,與BDS-2的一致,而後者用於BDS-3的新訊號,即B1a,B1C,B2a和B2b。

    北斗衛星導航系統滿足了定軌精度,衛星時鐘精度,空間訊號精度和PNT業務效能等設計指標的要求。此外,BDSPPP,BDSBAS,區域訊息通訊和全球SAR功能等特色服務具有廣闊的應用前景。

    北斗全球導航衛星系統的未來發展——打造太空絲綢之路

    早在到2018年底,北斗已經為“一帶一路”倡議的30個國家,提供了導航服務,未來隨著系統正式完成組網,北斗系統將繼續為“一帶一路”沿線的120個國家/地區,包括巴基斯坦、寮國和印度尼西亞等(“太空絲綢之路”的一部分)提供定位服務。

    北斗導航衛星系統,不僅在軍事上具有重要的戰略價值,在民用和外交領域,可以為中國提供更多的選擇,極大的提升中國的綜合國力。

    北斗衛星導航系統最終會不會取代GPS?

    全球導航衛星系統是一組人造衛星的通用名稱,這些人造衛星從其高軌道傳送位置和定時資料。GPS和北斗系統只是可以提供此類資料的眾多不同衛星之一。大多數衛星導航系統都以相似的原理執行。衛星排列在地球同步軌道上,每個衛星的速度和高度都經過精心控制,以使其停留在天空中的同一位置。由於各個衛星保持其相對位置,因此它們形成了穩定的人造星座。透過為每顆衛星配備無線電發射器,可以透過偵聽來自已識別裝置的訊號並估算定時延遲來從地面計算位置資料。

    沒有衛星導航系統是完美的。例如,準備和啟動可靠的裝置需要花費時間,而保持它們的執行絕非易事。地面接收器需要來自多個發射器的訊號才能獲得準確的時間或定位,而人口最多的系統僅包含幾十顆衛星。換句話說,單個訊號的丟失可能在星座中產生更大的影響,首先要保留的成員較少。全球導航衛星系統的核心效能要素包括可用性、連續性、完整性和準確性,所有這些對於發展北斗全球導航衛星系統都特別重要。BDS-3後處理軌道的精度可以達到釐米級,18顆中圓軌道衛星的平均衛星時鐘偏移不確定度為1.55 ns,平均空間訊號測距誤差約為0.474 m。BDS-3顆衛星都配備了衛星間鏈路(ISL),BDS-3 ISL的測距精度約為4 cm;如果僅使用區域臺站觀測來確定衛星軌道,則重疊弧的三維軌道精度約為60釐米;與ISL測量,軌道精確度約為30釐米,24小時的軌道預測精度也從140升高到51釐米,並且透過鐳射觀察評估,徑向精度可以達到10 cm。以上就是北斗導航衛星的核心競爭力。

    中國的北斗衛星定位系統的規模已經超過了美國的競爭對手,這一轉變可能對高科技產業和國家安全產生巨大影響,與此同時,跟蹤和處理衛星訊號的北斗接收機晶片的成本近年來有所下降,使其與GPS技術相當,北斗的後發優勢凸顯。

    與其他全球導航衛星系統相比,除了上述特點以外,北斗導航衛星系統提供了更多的服務,除了所有GNSS提供的定位、導航和定時(PNT)服務外,BDS-3還提供區域訊息通訊(每次1000個漢字)和全域性短訊息通訊(每次40個漢字)、全域性搜尋和救援服務(SAR),區域精確點定位(PPP)服務、具有傳輸影象的能力,嵌入基於衛星的增強服務(BDSBAS)和空間環境監測函式。所以在效能、定位精準度、測速精度、覆蓋範圍等方面,北斗並未落後於GPS多少,除此之外它還有自身的優勢,在某些方面表現上,甚至還要優於其他GPS系統。

    長期以來,美國憑藉其全球定位系統一直是衛星定位的世界領導者,在中國,北斗有望成為GPS的全球競爭者,雖然美國的GPS系統仍具有“絕對市場份額”。與此同時美國一直在利用自己的國家力量壓制中國的技術進步。如果美國暫停GPS服務以打壓中國,就像命令Google削減向華為供應Android裝置會怎樣?如果GPS傳送錯誤訊號破壞正常的經濟活動怎麼辦?

    從技術上講,北斗有能力取代GPS,例如在戰時,如果美國切斷在中國的GPS使用,那麼北斗系統完全可以取代GPS為我軍服務。中國不能放棄對自身安全相關的技術領域,必須掌握一些可以在出於國家安全考慮的需要而取代GPS的地方。

    寫在最後

    北斗的正式組網,是邁向成功的堅實一步,也是開啟之步,這只是開始,需要知道後面還會面臨很多挑戰,我們需要理性認識。

    中國的北斗衛星定位系統的規模已經超過了美國的競爭對手,儘管北斗技術精湛,但它還是存在一定的劣勢——雙向傳輸過程,涉及衛星向地球傳送訊號和向後傳送訊號的裝置。這會影響準確性,並佔用更多頻譜頻寬。

    未來北斗系統的全面應用還需要解決很多問題,衛星導航是一個系統工程,北斗系統提供了基礎服務,但是作為一個行業涉及到方方面面,從晶片、終端、到後臺的業務應用,衛星導航產業不可能一蹴而就,需要知道GPS系統也是經歷了30餘年的耕耘方才達到今天的地位,其次北斗初建其一致性和可靠性還需要時日加以磨鍊,這更不是一朝一夕可以完成的。好在國家已經注意到了這些,相關的產業也在和北斗系統融合,在智慧手機(華為,小米和OnePlus等國內電話品牌現已相容北斗)、無人駕駛、導航定位等產業已經在大力推進北斗的生態系統建設,北斗可期,替代GPS不是夢。

  • 2 # 古榕下的白鷺洲

    我還是使用GPS和奧維地圖,各種資訊的確是真的,BD我認為是千年大計,短時間內都是浮雲,說得多,“精確到米”只是遙遠的夢。

  • 3 # czbczb1

    不可能,全球定位系統主要作用在軍事方面,民用是次要的。現在的情況是:中國不允許中國軍方用GPS系統;美國也不允許美國軍方用北斗

  • 4 # 無為謂

    民用方面北斗與GPS使用者普及量,還需要些時間去轉變,(配套軟體硬體都需要跟進)原子鐘方面GPS精度更高些!

  • 5 # 發燒友959

    還不會,未來一段時期美國GpS、中國的北斗、俄羅斯的格羅納斯、歐州的伽利略這四家導航系統共存。這四家各有使用群體,GpS全球用,中國的北斗到明年也可全球使用,目前北斗還是國內使用者和“一帶一路”沿線國家使用者多一些。格羅納斯測重俄領土和中亞國家,而伽利略則不太好用,據說星上的原子鐘有故障。

  • 6 # 弗洛伊1

    北斗才剛剛起步,尚處於試驗階段,替代gps為時尚早。gps經過多年的執行,積累了豐富的經驗,系統相當完善,軍用商用遍及全球,形成了導航系統一手遮天的局面。反觀中國的北斗,初步組建完成,民用目前僅僅用在部分物流公司導航,手機這塊基本沒有涉足,衛星的協調執行,商業化普及等尚需時日。況且從公佈的功能引數看,北斗比gps好像多了簡訊傳送,對時功能,後起的北斗還沒有壓倒性的功能和技術優勢。當然,隨時間推移,個人覺得北斗會和gps形成鼎立之勢,或許會真的取代gps.我們期待那天早日到來。

  • 7 # 隱啊隱

    軍方的應用不清楚!但是由於時鐘技術落後,北斗與GPS的定位原理不同,北斗要全球應用就得世界各地設接收站,而這顯然不可能!Gps面對地球任一點定位都可實現四顆星同時提供資料!所以北斗還需努力!

  • 8 # 西北糖果

    北斗導航會取代GPS嗎?你怎麼看,為什麼?

    北斗導航現在不會取代GPS,但將來一定會取代GPS。如果北斗導航現在發展的好的話,取代GPS也不會等太久。

    現在的美國像一百多年前的中國清朝,固步自封,閉關鎖國。美國以前的強大、繁榮,讓現在的美國狂妄自大、目中無人、沾沾自喜、驕傲自滿,到處,惹是生非、煽風點火,好不自在,好不逍遙,好不快活,美國的種種所做所為,令好多國家,好多人民反感、憎恨、討厭。以後的美國越來越沒有自信,越來越不得人心,越來越會被其它國家所摒棄。

    現在的中國像強盛以前的美國,開放自信、虛心有愛,腳踏實地、勤奮努力,到處栽花,不種刺,與大家和睦相處、互幫互助、共享發展、共盼未來。現在的中國抓住了機遇,發展了自己,惠澤了八方,也豐富了世界,讓人們看到了希望,看到了未來。

    正所謂,三十年河東,三十年河西!

  • 9 # Qzlamyz

    北斗”衛星導航試驗系統(也稱“雙星定位導航系統”)為中國“九五”列項, 方案於1983年提出。中國結合國情,科學、合理地提出並制訂自主研製實施“北斗”衛星導航系統建設的“三步走”規劃:第一步是試驗階段,即用少量衛星利用地球同步靜止軌道來完成試驗任務,為“北斗”衛星導航系統建設積累技術經驗、培養人才,研製一些地面應用基礎設施裝置等;第二步是到2012年,計劃發射10多顆衛星,建成覆蓋亞太區域的“北斗”衛星導航定位系統(即“北斗二號”區域系統);第三步是到2020年,建成由5顆地球靜止軌道和30顆地球非靜止軌道衛星組網而成的全球衛星導航系統。

  • 10 # D語者

    北斗是否會全面取代GPS,首先你要知道北斗導航和GPS導航的區別,在我們的生活中,無論是北斗導航還是GPS都是全球定位導航系統中的一種,而全球定位導航系統的英文縮寫是“GPS”,只是因為美國憑藉先發優勢佔據了GPS這個詞條,所以導致我們很多人一提起GPS就意味著美國。

    全球定位導航系統實際上在中國產手機共享單車、民用船舶以及軍艦等各個領域都已用上了中國的北斗導航系統,其實我們國內的智慧手機在導航的時候很多用的都是北斗導航,但是為什麼在手機上北斗和GPS沒有區分開呢?這裡必須要說明的是,北斗作為一款全球定位導航系統面向的是全球,直接沿用GPS能夠提高世界人民對北斗的認可度,其次可以淡化中美競爭,做到“隨風潛入夜,潤物細無聲”的效果,目前北斗的訊號已經能夠覆蓋亞太地區,地面基站網路也在不斷的推進中,而美國的GPS系統則在日益老化,俄羅斯的格洛納斯系統已經和北斗相容,雖然目前北斗系統仍然沒有實質性的覆蓋全球,但是北斗擁有短報文傳輸功能,這是美國GPS所不具備的,所以北斗不論是在軍用還是在民用領域中都具備著潛在的巨大價值。

    北斗是否可以全面取代GPS至少目前是不能,但是經過中國無數科研人員的努力,相信北斗導航系統總有一天會將GPS取而代之,這只是個時間問題。

  • 11 # 周宇松2019

    首先,我想說的是,這個題目本身是個偽命題,有些欠妥,好比是問蘋果ios系統是否會取代安卓系統一樣。

    因此,我認為題目宜改為:北斗導航系統能否趕超GPS導航系統?

    無論從商業角度還是國家安全形度,北斗導航系統必須要趕超GPS導航系統,我們才不會受制於人,同時我們也️這個實力和能力,所以,北斗導航系統必將趕超GPS導航系統。

    作為一個好的導航系統,最核心的是兩點:一是無死角的全面覆蓋全球,二是導航的精度。

    近些年來,隨著衛星接連發射,北斗導航系統日趨完善,加之技術進步,導航精度不斷提升,全面超越GPS導航系統指日可待,期待中……

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 如果你有一個球隊,可以選擇一名球員建隊,你會選擇詹姆斯,還是庫裡?