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1 # 威吶解析
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2 # 航空視界
中國的北斗導航系統和美國的GPS系統採用的原理類似,都是透過由在太空的幾十顆人造衛星不斷髮射訊號,地球上的接收裝置透過接收幾顆不同的衛星訊號來計算自己所在的位置。
GPS全球定位系統原來是用於軍事用途,後來才透過減少定位精度而提供民用服務,這是在GPS升級過程中實現的,升級之後的軍用M碼比民用的要高一個數量級。
要說哪個先進是一個仁者見仁 智者見智的問題,就中國所在的區域看北斗的導航精度是優於GPS的,這是因為北斗在這個區域的衛星密度是不一樣的。而從應用的硬體來說是GPS成熟了許多,目前市面上有眾多GPS的接收晶片開發的硬體,而這個是北斗的劣勢。
北斗系列與GPS相比還有一個特點,這就是通訊功能,這是GPS所不具備的能力。所以整體上北斗和GPS是旗鼓相當的導航系統。
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3 # 文汨丶
這裡邊的學問多了,我覺得應該是旗鼓相當吧。雖然美國的gps屬於老牌導航系統,但我覺得咱家的北斗應該也不會差,最起碼也要比伽利略強吧
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4 # 指尖的餘溫432
如果單叢論衛星效能講,我們的北斗不比美國Gps差,甚至有些技術比Gps先進。如果論經驗豐富技術穩定成熟Gps肯定比北斗好。不過北斗現在剛剛步入市場運營,不久的將來北斗會彌補這些不足。完勝Gps的。
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5 # 青島370205
美國的GPS相比中國的北斗或許會更強一些,但東西再好也是人家的,還是自己擁有了才實落,畢竟,我們擁有了自已的導航系統,再也不會受制於人了,這本身就是件很了不起的事,然而,個別華人心裡很不是個滋味,不是慶幸,而是失落,這就非常要不得了,昨天比的是相互誰有誰無,今天比的是相互誰強誰弱,可以毫不誇張的回答,明天,我們的一定會更好。不怕落後,最怕的是自甘放棄追趕,只要堅定信心,鍥而不捨,我們的目標一定能夠達到,也一定能夠達到。
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6 # 使用者Wa新元素
北斗先進於GPS是必然的,事實也肯定如此。後來居上的,必然會借鑑前面的優點,規避其缺點,所以才有優勢,之後必將有事實印證這一切。
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7 # 地理縱橫
無論是哪個國家的導航,它們都是屬於高科技產品,既然是科技產品,就有先進與落後之分,美國自1970年以來,GPS導航經歷了20多年的發展,花費了200多億美元,於1994年全面建成,到現在已經有了40年的運營經驗。而我們國家北斗導航今年46顆衛星才全部到位,今年才全部完成。
這兩國導航系統不在同一時期,相差了有40年,如果比較兩國哪個先進的話,還是中國北斗導航先進一些,這就象買手機一樣,新買的手機的功能更強大,科技含量會更高。但從主要效能相比,美國GPS這麼成熟的導航系統,精確度仍高於我們北斗導航,這一點我們是無法與其相比的。
北斗導航是雙向通訊系統,而美國GPS是單向的
美國GPS透過廣播的方式傳送訊號,只需要接收來自衛星的訊號,並不接收使用者機的資訊,目前除了地面站和船載天線,人們是無法向衛星傳送訊號的,也就是說衛星不具備判別接收機位置的能力。
而我們北斗導航既能定位又能通訊,是雙向定位系統,“除了能讓你知道自己的時間、地點,還能把你的位置發出去,讓別人知道你在哪兒”。汶川地震時,通訊完全中斷,成為了一個孤島,透過空中跳傘降落到汶川,隊員手持北斗終端機,與外界聯絡,並彙報這裡的災情情況。
▲北斗終端機比手機要大一 些,攜帶非常方便
北斗獨創的“短報文”功能讓它成了救災中重要的通訊手段。“有了它,就好比我們用手機發簡訊一樣,除了能寫120字資訊,還能顯示釋出者位置。“從汶川地震到現在,北斗三號的短報文通訊能力繼續提升,資訊傳送能力從過去一次120個漢字提升到現今一次1200個漢字,遇到突發情況時無需字斟句酌,足以將情節一次性說清楚,還可傳送圖片等資訊,可以說就像‘空間微信’一樣。”這意味著,即使在沒通訊網路的海洋、沙漠和野外,只要你有一臺北斗終端,就有了生的希望。
覆蓋面積比GPS大很多
上面兩張圖黃色面積是可見的衛星數目,很明顯我們的北斗導航數量多,覆蓋面積比GPS大很多,至今我們總共發射了46顆衛星,超過了美國GPS的31顆、俄羅斯為24顆、歐盟為22顆。
我們開啟地圖,世界很多國家居住在南北緯30度之間,在聯合國195個會員國中,有130個國家首都上空一天中可觀測到的北斗衛星數量超過GPS,其中100個國家位於亞洲、非洲等地,這些國家雖小,但能行使國家主權,未來是我們北斗導航潛在客戶源。
北斗衛星導航系統的優勢在國際上有目共睹,全球已經有137個國家與中國達成了相關合作,100多個國家對北斗衛星有著頻繁的應用,此外北斗系統已經被納入了國際民航等多個組織的標準,還被列入了全球衛星搜救系統計劃,為世界使用者的安全帶來一重可靠的保障。
雖然定位精度精確至釐米,但還是遜色於美國GPS定位精度是導航的靈魂,按照最大誤差資料,美國GPS的誤差也保持在3米以內,但這僅僅是依靠GPS衛星,沒有使用任何輔助手段的情況下取得的定位精度,如果再配合其它裝置,精確度可能更高,達到釐米級,但穩定性特別好。這方面美國GPS經驗非常老道,近40年的運營技術不斷更新換代,GPS近些年龐大的商用利潤保證了GPS系統能夠有錢持續更新。
雖然北斗導航是唯一一個使用三種不同軌道的衛星系統,訊號會長期覆蓋指定區域,但95%機率下北斗二號的使用者測距誤差目前在2米以內,垂直方向的定位精度在8米以內,水平方向在4米以內。透過有效校正定位時候產生的誤差,精準至“釐米級”,但已經超越了俄羅斯的GLONASS系統,領先了歐洲的伽利略系統,縮小了與GPS的差距。
相容性比較,我們北斗導航與美國GPS相比還有些不足目前世界上一共四種衛星導航系統:中國的北斗衛星定位系統,俄羅斯的俄羅斯格洛納斯衛星定位系統,美國的GPS導航系統,歐洲的伽利略衛星定位系統。目前美國GPS相容其它二套系統,而我們國家還是與其它三套系統不相容,這與我們國家剛剛推廣應用,市場份額還是比較小有關,要想相容其它導航系統,導航型晶片、模組等硬體與軟體都要進行改進或升級,還要開展與其它國家進行廣泛的合作,這要有很長一段路要走。
飯要一口一口吃,路要一步一步走,趕超也需要時間。而我們北斗導航即使從北斗二號投入使用的2012年開始算,到現在為止也只是發展了8年。這已經是取得非常了不起的成績,最重要的是我們不在寄人於籬下,我們的導彈也會長了眼睛,輪船不會在海上打轉,真正讓我們出了一口長氣,噓……噓……。
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8 # 醉井觀商
你好,衛星導航需要基站,目前北斗基站集中在國內,美國較早全球勢力都有,國內定位精度北斗優勢明顯,全球目前北斗還是遜色GPS的。
比如這是用華為mate20X5G版手機導航,然後截圖看兩個的對比,對我們普通大眾來說,中國北斗的定位精準度就是略勝一籌的。
接下來,再從專業上來做下對比,中國北斗已經打破美國GPS的壟斷地位了。
一、北斗有35顆衛生,而美國GPS只有24顆衛星隨著北斗三號最後一顆衛星在西昌成功發射,截止目前,北斗在軌的衛星數已經達到了45顆,而美國GPS只有32顆,北斗相當於多出了13顆,主要分佈在距地35786公里的GEO和IGSO軌道。
很明顯可以看到,GEO軌道和IGSO軌道上的衛星離開這個地球是更高更遠,也是能夠覆蓋更廣的地區,尤其是能夠顯著提升亞太地區的衛星覆蓋量,可以更好的滿足亞太地區的定位導航需求的。以後,在任何時間,在地球上的任何地方,都能觀測到至少4顆北斗衛星,這是中國的北斗,更是世界的北斗。
二、美國GPS使用雙頻訊號,單向接收,而中國北斗是三頻訊號,雙向接收GPS和北斗最大的區別就是,GPS沒有短文字通訊收發功能,而北斗是支援短文字通訊收發功能的。
不過對民眾的手機是感覺不到的,因為手機上一般是沒法支援北斗的通訊收發功能,手機上的定位晶片只支援接收衛星定位資訊。GPS使用的是雙頻訊號,而北斗使用的是三頻訊號,理論上GPS在全球的定位精準度是相當的,但是北斗系統對中國和周邊地區是特別加強的。
另外,GPS是單向的,接收只能接受位置訊號,只是知道自己在哪裡。而北斗是是雙向的,接收到訊號的同時可以把你的位置傳送給你的朋友,讓你的朋友知道你在哪裡。總而言之,GPS和北斗都是導航定位系統,只是採用定位技術不同,定位的範圍也是有差別的。
三、從定位精度來說,目前北斗相比GPS還是有差距的北斗導航系統目前三維的定位精準度約為25米,授時精準度約為100ns,但是在我們國家境內主要地區是可以達到10ns的。
GPS的三維定位精度P碼目前已經由16米提高到了6米,C/A 碼目前己由 25-100m 提高 到 12m,授時精度目前約為20ns。
經實現單機導航精度約為10米,綜合定位的話,精度可以達到釐米級和毫米級,但是民用領域開放的精度約為10米。可以看到,對於定位精度和授時精度,目前由於美國GPS核心技術還是比較先進更強大,我們的北斗還是屬於新生力量,在這方面的差距還是要認識到的。
總之,北斗發展比GPS遲,衛星端的核心硬體差距還是大概有10年到20年的,而且使用者端的核心硬體大多數還是國外買的,然後進行組裝,即使是自主研發的技術就像晶片一樣,更新換代的差距至少5年也是有的。不過我們北斗人喜歡乾的就是迎難而上,追上美國GPS依然就是時間問題而已,這就是我的觀點,謝謝。 -
9 # 奔跑吧爸爸
目前中國北斗三號工程組網衛星提供的精度為:可在服務區中免費提供定位、測速和授時服務,定位精度為 5~10 米,授時精度為 10~20納秒,測速精度 0.2 米/秒。能和目前美國第三代GPS衛星提供精度和服務相媲美。也就是說導航定位效能與GPS系統相當,均優於俄羅斯的GLONASS系統。
因為測控站地域和國家關係問題,中國沒有也不可能像美國一樣在全世界各個國家建立測控站,目前中國只有非洲和南美的智利建立測控站,其餘均在中國國內。這樣就會出現 當衛星飛越中國境外時,缺少地面控制指令的的情況下,衛星無法保證在正常軌道執行。為此人們在衛星之間搭建起橋樑,彼此間能進行通訊和測距,互相監督、自動保持隊形,組成錯綜複雜的星間鏈路。 這大大減少了系統對地面站的依賴,即使地面站點全部失效北斗系統依然可以透過星間鏈路保持自主執行長達60天之久。
同時中國境內的地面之上2700多個地面參考站點,和數個數據處理中心,也在中國大地上鋪展開來,組成一張地面資料加工網路,即便衛星訊號受到各種地形、建築物遮擋和反射,也能提供額外的地面資訊補充,稱為地基增強系統。 經此修正和處理之後,整個系統的誤差一再減小,精度持續增加,可以是米級、分米級,甚至是釐米級、毫米級。
中國的北斗導航系統雖然起步較晚,但具有較強的後發優勢。主要體現在三種軌道混合星座設計,具有星間鏈路、星基增強等衛星服務能力,以及雙向短報文特色功能三個方面。這樣一來,衛星服務不易受極端環境的影響,具有較強的抗干擾能力、更高精度的定位和授時能力。對於中國北斗系統的特色服務——雙向短報文功能,更是其它導航系統不具有的,其在亞太地區的服務容量高達1000萬,短報文的單次通訊能力達1200個漢字。
但是,正如中國導航衛星先驅、國家最高科技獎獲得者孫家棟院士所說,我們建設北斗關鍵還是在用,只有用得更加普及,更加深入,這才是贏家。
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10 # 歷史章回體
作為一個北斗衛星導航專業畢業的研究生,以定位精度為例,從專業角度分析一下中國的北斗與美國的GPS孰優孰劣。
對衛星導航系統來說,影響定位精度的因素可以歸結為衛星鐘差、傳播誤差、接收機端誤差以及可見衛星數目。
其中衛星鐘差是指衛星上時鐘的誤差,目前北斗對外公佈的鐘差是300萬年誤差不超過1秒,美國的數值沒有公佈,但是肯定比北斗的要好一些。
傳播誤差指的是訊號穿過電離層、對流層等造成的資料延遲,這部分的誤差有很成熟的修正模型,這點北斗與GPS基本相差不大。
接收機端誤差主要指的是接收機時差、天線多徑延遲等帶來的誤差,這主要與接收機生產工藝有關,就目前市場上的產品而言,GPS接收機相對成熟,所以對誤差的消除也就好一點。
可見衛星數目指的是接收機直接可視衛星數目,一般而言只要可見衛星數目超過4顆,就能過解算出位置資訊,但是可見衛星越多定位會越準確,因為可以透過不同衛星之間的差分去消除很多誤差,比如說衛星鐘差、傳播誤差等。目前北斗採用的三軌道衛星,不管是軌道數目還是衛星數目都比美國的GPS要多,最主要的是有一部分是專門停留在我們頭頂上方,為中國服務的,所以在國內北斗的可見衛星數目絕對比GPS多。
綜合來說,與美國的GPS相比,中國北斗最大的優勢在於可見衛星數目多,能夠藉此來消除很多誤差,但是這一優勢主要停留在國內。所以,在國內,北斗可以依靠系統優勢基本追平GPS,但是在國外可能就要稍遜一籌了,畢竟我們的才剛剛建成,美國的已經用了很多年了。
當然,評價一個系統不能只單看定位精度這一項指標,畢竟衛星導航定位系統的功能是定位、授時、導航,而不單單是定位。
導航功能與定位功能息息相關,定位精度高導航精度自然也就高一點,但是導航精度還牽扯到定位結算時衛星數目不斷變化的問題,需要一個非常優越的演算法才能提供持續可靠的導航服務,目前我們的導航演算法還是對標美國的GPS,個人感覺與美國的還是有點差距的,尤其是對高速移動目標(比如說飛機)的導航,我們還有很長的路要走。
授時精度與衛星時鐘穩定度密切相關,剛剛已經提到了,北斗每300萬年才有1秒的誤差,因此除非是專門從事時間基準的部門,否則其他人根本感受不到GPS與北斗有啥區別。
最後,必須強調的,北斗具有短報文通訊功能,能夠在緊急情況下作為一種通訊工具,這是美國的GPS所不具備的,也是我們北斗系統最大的特色工程之一。
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從目前的狀態來看,個人認為GPS仍然是世界上最先進、應用範圍最廣的導航系統,而且隨著美國不斷對GPS系統進行升級,使得GPS的先進性不僅體現在定位精度高、響應時間快、應用範圍廣上,更體現在其可靠性、成熟性已經得了長時間、大強度的驗證,並在全世界建立了牢固的知名度和良好的口碑,這一點,短時間內任何其他導航系統都無法撼動!美國GPS全球定位系統
“北斗”導航系統是中國自主研發的新一代導航系統(其研發目的之一也是擺脫GPS的壟斷),前不久剛剛發射了第30顆組網衛星,距離達到全球定位和使用的全面功能又近了一步。目前“北斗”導航系統的進度遠遠超過歐洲的“伽利略”系統和俄羅斯“格洛納斯”系統,是僅次於美國GPS的全球第二大導航系統,但是“北斗”系統目前尚未具備全部功能,而且定位精度和應用範圍也與GPS存在較大的差距,尚不能與GPS分庭抗禮!“海灣戰爭”中GPS導引“戰斧”巡航導彈精確攻擊伊拉克目標的情形,讓GPS世界聞名!中國“北斗”衛星導航系統
但是,從系統研發的角度講“北斗”系統具有先天的後發優勢,相比於上世紀七八十年代開發的GPS系統,“北斗”系統主體研發起始於21世紀初,借鑑了包括GPS、“伽利略”、“格洛納斯”等各導航系統的經驗,以及最新的電子、資訊處理和傳遞技術,最明顯的一點就是“北斗”系統不僅能夠定位,而且使用者還可以利用“北斗”進行雙向通訊,這是GPS都不具備的!“北斗”導航系統終端,具備資訊互動功能
雖然GPS目前仍是世界上最先進的導航系統,但是隨著“北斗”系統組建不斷完善、功能不斷擴充,藉助自身後發優勢,也許不久的將來“北斗”就會達到與GPS平分秋色的地位、甚至取代GPS成為世界導航系統的領導者!孰優孰劣,靜待時間考驗吧!