-
1 # 旭旭說科技
-
2 # 君還留
說起北斗衛星,相信大家之前都被北斗三號衛星的順利發射刷屏了吧。也因為北斗三星衛星的成功發射,讓中國衛星導航系統繼美國GPS,歐洲伽利略,俄羅斯格洛納斯(GLONASS)後正式步入全球衛星導航之列。當然伽利略及格洛納斯因為經費及技術原因,在整體上還是要落後於GPS和北斗。今天,重點給大家說下北斗跟GDP的優勢和劣勢來讓大家更好的瞭解北斗衛星導航系統。首先,來說下北斗和GDP導航系統的基本構成和技術原理。
GPS系統
它的組成包括太空中的24顆GPS衛星;地面上的1個主控站、3個數據注入站和5個監測站及作為使用者端的GPS接收機。GPS定位採用空間被動式原理,在測站上安置GPS使用者接收系統,以各種可能的方式接收衛星傳送的訊號,衛星不間斷地傳送自己的星曆引數和時間資訊,使用者接收後,由計算機求出接收機的三維位置,三維方向及運動速度和時間資訊,簡稱“三球定位”原理。
北斗衛星導航
北斗是由北斗定位衛星、地面控制中心為主的地面部份、北斗使用者終端三部分組成,北斗“完全體”,包括北斗二號衛星16顆,北斗三號衛星30顆。可向使用者提供全天候、24小時的即時定位服務,定位精度可達數十柰秒(ns)的同步精度,其精度與GPS相當。北斗衛星導航定位系統的基本工作原理是“雙星定位”:以2顆在軌衛星的已知座標為圓心,各以測定的衛星至使用者終端的距離為半徑,形成2個球面,使用者終端將位於這2個球面交線的圓弧上。地面中心站配有電子高程地圖,提供一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。用數學方法求解圓弧與地球表面的交點即可獲得使用者的位置。
二、北斗對GDP的優劣勢
衛星定位精度
北斗是全球第一個採用3頻定位的衛星系統,衛星定位精度更高。北斗三頻訊號,通過三個不同頻率的訊號可以有效消除定位的時候產生的誤差,並且多個頻率的訊號可以在某一個頻率訊號出現問題的時候改用其他訊號,提高定位系統的可靠性和抗干擾能力。所以說,單純從衛星的定位精度上說,北斗的定位精度大概是水平4-5米,高程5-6米,GPS衛星則是大概在8米左右,北斗定位精度略高一些。當然,美國的GPS衛星也在逐步把原來的雙頻訊號替換成三頻訊號,但是這還需要若干年的時間。這段時間內,北斗衛星會佔有一定的優勢。
短報互文的功能
這個功能簡單來說就是用衛星來發簡訊,不像現在普通消費者手中的手機那樣,必須要周圍有移動運營商的通訊基站才可以發簡訊。這項應用實際上是非常有必要的,因為有了北斗的短報互文功能,無論你是在深山老林還是在茫茫大海上,你都可以通過北斗衛星與外界聯絡。
比如說現在出海的漁民就可以通過船上的北斗導航裝置傳送簡訊,非常方便。
但這也引發了使用者容量的問題。北斗導航系統由於是主動雙向測距的詢問--應答系統,使用者裝置與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問訊號,還要求使用者裝置向同步衛星發射應答訊號,因此,系統的使用者容量取決於使用者允許的通道阻塞率、詢問訊號速率和使用者的響應頻率。GPS 是單向測距系統,使用者裝置只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位,因此使用者裝置容量是無限的。
生存能力
和所有導航定位衛星系統一樣,北斗基於中心控制系統和衛星的工作,但是北斗對中心控制系統的依賴性明顯要大很多,因為定位解算在那裡而不是由使用者裝置完成的。為了彌補這種系統易損性,GPS正在發展星際橫向資料鏈技術,使萬一主控站被毀後GPS衛星可以獨立執行。而北斗系統從原理上排除了這種可能性,一旦中心控制系統受損,系統就不能繼續工作了。所以中國北斗在建設時,早已考慮到這一因素,尤其是在軍用領域的導航,精準的武器戰機等不一定要北斗導航系統才能正常執行,均安裝有慣性導航裝置,可以安全返回。當然,為了更好應對可能發生的資訊戰,中國會繼續改進北斗系統,同時研發更多不受科技控制的武器裝置,只有這樣,才能在現代化的戰役中,保持應有的優勢,達到事半功倍的效果。
三、個人對導航系統的看法
綜合以上種種,北斗衛星最大的優點是能夠不斷滿足使用者的個性化需求。因為具有一定的通訊功能,使用者可以自主選擇並分享自己的位置資訊給需要關注的人,這具有更大的經濟社會價值,雖然北斗目前還存在一些缺陷,但我想問題是最重要的。對一個國家來說,有是第一步,精是第二步。北斗支援不斷的更新和拓展,有了第一步,第二步也就不遠了。對於我們的北斗定位系統需要完善和可開發的潛力還很多,期待在不久的將來,能看到它的進一步效能提升。
-
3 # 奔跑吧爸爸
作為全球衛星導航系統的後期之秀,北斗衛星導航系統的優勢是顯而易見的。如同建設一個新城區一樣,它可以最好的規劃、可以借鑑其他導航而揚長避短。所以北斗衛星導航系統宣佈組網成功定會吸引全球人的目光。
(1)高精度授時。北斗的原子鐘採用的更高精度、更高穩定效能的銣鍾和氫原子鐘,銣鍾精度優於每天0.5納秒,可滿足北斗分米級導航定位需求。氫原子鐘不僅測量精度高,還有助於提升衛星的自主執行能力。高精度時頻無縫切換技術,為實現北斗衛星導航全球系統訊號高連續性奠定基礎。
(2)採用Ka星間鏈路和鐳射星間鏈路,實現“一星通、星星通”,解決制約北斗全球組網的瓶頸問題;鐳射測距技術可精密測定衛星軌道,具有較強的抗干擾能力,保障北斗定位和授時精度。
(3)採用自主故障診斷與恢復技術,在完全沒有地面干預情況下,衛星可進行自主健康診斷、故障隔離和恢復,大大提高衛星服務的連續性。
(4)可與其他系統相容,實現不同系統之間的星座互補、時間互操作、座標相互轉換,為使用者提供更優質的服務。
(5)短報文(位置報告)功能,使用者不僅能知道自己在哪兒,還能讓別人知道你在哪兒。
北斗的短期缺點:新的導航系統,地面配套提供服務需要磨合,剛開始使用者體驗度可能沒有GPS好,但是隨著配套系統的健全,北斗將大大凸顯優勢!
期待北斗給我們帶來的驚喜!
-
4 # LeoGo科技
確實,我們能夠看到北斗導航的優點:
1.北斗衛星是中國自主研發,獨立執行的北斗導航衛星
2.是中國迄今為止規模最大,覆蓋範圍最廣,並且效能要求最高的巨型複雜航天系統
3.獨創了三種軌道混用星座
4.全球首個提供三頻訊號服務
5.短報文服務,我們知道這是北斗衛星的獨有特色
但是,北斗衛星還是存在一定的劣勢的,比如北斗的運營模式還不夠完善,相比GPS還是略有不足。
未來北斗衛星能夠涉足的領域會越來越多,它的優勢也會越來越廣,確實現在的北斗衛星有著更強的前景,缺點也會逐漸完善。
回覆列表
首先感謝平臺,前幾天我們過家北斗系統最後一個組網衛星發射成功!說明了中國的導航系統,已經超越美國的GPS了!因為我們國家的衛星都是最新科技產物,而美國和其它國家的導航系統都是幾十年前的。
大家都知道世界各個國家或地區出於戰略考慮都想擺脫美國GPS的限制,發展自己的導航系統。而現在,成功研發出來的導航系統除了美國的GPS外,還有歐洲的伽利略、俄羅斯的格絡納斯以及中國的北斗系統。
歐洲當時研發伽利略時,中國也有參與其中,但歐洲總是將中國排斥在核心技術之外,因此中國開始獨立研發北斗導航,直到現在,北斗導航已經完全覆蓋亞太地區,即將覆蓋全球。那麼美國的GPS和中國的北斗導航系統有什麼區別呢?
北斗導航系統除了定位和導航功能外,更多地體現在了民生上,中國東南沿海地區漁民較多,駕駛漁船出海少不了定位系統,當時普遍使用的GPS,但中國的北斗導航覆蓋了亞太地區後,在國家政策的扶持下,漁民開始改用北斗導航。相比於GPS,北斗導航在精度和訊號穩定程度上要強於GPS。
另外北斗導航還加入了通訊功能,使用一個系統,就集通訊和導航一體,這是其他國家地區的導航系統所不具備的。2008年汶川地震後,在搜救過程中,北斗導航系統出了大力,加快了救援工作的準確性和速度。北斗導航系統在效能、精度上都要優於GPS。而且中國有了北斗導航系統後,會不斷地更新衛星等硬體裝置,使定位精度進一步加強。
雖說包括中國在內現在全世界有四大導航系統,但歐洲的伽利略因為技術問題而比較落後,俄羅斯的GLONASS因為俄羅斯的經濟問題而發展緩慢,現在全球最好的定位系統就屬於中國的北斗和美國的GPS了。