提到GPS,大家自然会想到导航、定位,GPS几乎是现在智能手机中的一项基础功能。我们了解它是从开车的导航仪、手机的定位开始的,但是它的军事作用早在海湾战争开始就大放光彩,其主要军事作用有巡航导弹和精确制导炸弹,为战斗机的飞行和投弹提供有利的条件等。

既然定位和导航这么重要,那我国也要发展自己的卫星导航系统吧!当然,它还有一个比较富有文化内涵的名字:北斗卫星导航系统。

古时候的人们没有卫星,也没有雾霾,但是他们有智慧,通过观察和思考,人们发现可以利用北斗七星与北极星来指引方向,甚至是时间。

北斗与gps精度对比(终于搞懂GPSBDSGNSS的区别)(1)

北斗卫星导航系统

BeiDou Navigation Satellite System, BDS

“北斗”越来越多的进入公众视野,就在2017年11月5日,长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”的方式成功发射第24颗、第25颗北斗三号导航卫星。“北斗”是我国自主研制、自主发展、独立运行的全球导航卫星系统。

以此次任务为起点,到2018年年底,将有18颗北斗卫星发射升空,服务区域覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家;到2020年,将完成35颗北斗三号卫星的组网,向全球提供相关服务。

全球定位系统

Global Positioning System, GPS

全球定位系统是美国军民两用的导航定位卫星系统,GPS以双频发射导航信号,频点L1=1575.42MHz,以正交方式调制了P(Y)码和C/A码,在L2=1227.60MHz的频点上调制了P(Y)码,通过双频发射校正电离层产生的附加延时。

其中,C/A码的码速率为1.023Mbps,对应有43dB的处理增益,P(Y)码速率10.23Mbps,处理增益53dB,GPS信号到达地面的最大信号不超过-153dBW。

它给用户接收机发送的信息包括卫星状态、卫星星历、卫星钟偏差校正参数以及时间等。

全球导航卫星系统

Global Navigation Satellite System, GNSS

这是一个统称,除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS这四大导航卫星系统,还包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亚的NIG-GOMSAT-1等。

所以GNSS是以人造卫星作为导航台的星级无线电导航系统,为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息,又称为天基定位、导航和授时系统。

北斗与gps精度对比(终于搞懂GPSBDSGNSS的区别)(2)

卫星定位为什么至少需要四颗呢?

根据三球交汇定点的原理,用户终端通过无源接收卫星信息,并根据时差自行计算到卫星的距离,根据三维的距离公式,依靠3个方程得到用户终端的位置信息,原理上使用3颗卫星可达到定位的目的。

但是,卫星时钟和用户终端使用的时钟不同步,无法通过时差来精确计算距离,故需要第4颗卫星来进行钟差的解算,再根据计算出的三维位置进一步换算为经纬度和海拔高度。具体实现技术可以参考专业书籍。

北斗与gps精度对比(终于搞懂GPSBDSGNSS的区别)(3)

“北斗系统”的独到技术

北斗与gps精度对比(终于搞懂GPSBDSGNSS的区别)(4)

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