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关于北斗(ZT)

(2010-05-21 19:06:48) 下一个

(一)全球四大卫星定位系统:

  美国全球定位系统(GPS)。包括绕地球运行的24颗卫星,它们均匀地分布在6个轨道上。每颗卫星距离地面约1.7万公里,能连续发射一定频率的无线电信号。只要持有便携式信号接收仪,无论身处陆地、海上还是空中,都能收到卫星发出的特定信号。

  欧洲“伽利略”系统。与美国的GPS相比,伽利略系统的卫星数量多达30颗,美国目前还只有24颗;“伽利略”更多用于民用,最高精度比美国GPS高10倍。如果说GPS只能找到街道,“伽利略”则可找到车库门。

  俄罗斯“格洛纳斯”系统。俄罗斯在今年初发射了3颗“格洛纳斯-M”卫星,目前在轨正常工作卫星21颗。该系统已于1993年开始服役,2009年开始俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2010年年底前,其服务范围将拓展到全球。

  中国北斗卫星导航系统。其空间段将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供开放服务和授权服务。到2012年满足中国及周边地区用户对卫星导航系统需求,逐步扩展为全球卫星导航系统。

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(二)北斗卫星导航系统(BD、Beidou):
  由中国研发的
卫星导航系统,包括北斗一号北斗二号的2代系统。北斗一号是一个已投入使用的区域性卫星导航系统[1],北斗二号则是一个正在建设中的全球卫星导航系统.

北斗一号由三颗(两颗工作卫星、一颗备用卫星)北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、与北斗用户终端三部分组成。北斗卫星导航定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务。定位精度可达数十
纳秒的同步精度,其精度与GPS相当。

北斗一号导航定位卫星的发射时间分别为:

北斗二号导航定位卫星的发射时间分别为:
1.
2007年4月14日4时11分,一颗北斗导航卫星(M1)从西昌卫星发射中心被用“长征三号甲”运载火箭送入太空。

2.
2009年4月15日,北斗G2由长征三号丙火箭顺利发射,位于地球同步静止轨道

3.
2010年1月17日,西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射第三颗北斗导航卫星(G1).
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 (三)北斗一号与GPS系统比较:

1.覆盖范围:北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统,能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗).

2.卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在
地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星,卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。GPS导航卫星轨道为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。

3.定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。

4.定位精度:北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度目前约20ns。

5.用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的。

6.生存能力:和所有导航定位卫星系统一样,“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作,但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号” 系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。

7.实时性:“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。

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 (四) 北斗卫星导航系统发展:
北斗系统分三步走: 第一步是搞三颗星,都在同步轨道上;第二步就是要搞区域性的系统,需要13颗到15颗卫星,估计一两年就能完成任务;第三步:
到2020年左右,北斗卫星导航系统将成为一个由30多颗卫星、地面端和各类用户终端构成的大型航天系统, 实现全球覆盖 .




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