全球四大卫星导航系统介绍分析3-4分解
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全球四大卫星导航系统目前全球导航定位市场美国一家独大目前世界上在轨运行的全球卫星定位系统只有美国的GPS系统和俄罗斯的格洛纳斯系统,但由于格洛纳斯系统迟迟未能部署完毕,因此世界卫星定位导航市场一直被美国垄断。
20世纪60年代后期,美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑,开始研制卫星导航系统,经过30多年的努力,终于建成了20世纪航天史上最成功、最有意义的工程之一——全球卫星定位系统(Global Positioning System,简称GPS),它与阿波罗登月计划和航天飞机计划并称为美国航天三大工程。
GPS由美国军方控制,星座由24颗卫星组成,分布在6个轨道面上,可以保证无论在世界什么地方,几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。
每颗GPS卫星都发送两个频率的载波信号,一种信号是民码,抗干扰能力比较差,供民用用户使用,用户可自由接收;另一种信号是军码,抗干扰能力比较强,供军用接收机修正电离层误差,采取加密手段,不能随意接收。
为了让其他国家放弃发展这种战略性技术,美国从20世纪90年代初将GPS系统投入民用,并对全世界免费开放,甚至外国军队都可以使用美国的GPS。
在过去几年中,GPS还衍生出一系列民用产品,包括为汽车和徒步旅行者提供高技术测向仪。
特别是它被广泛应用于手机导航模块和便携式掌上导航仪,为驾驶员创造了一位绝佳的助手——汽车导航,几乎成为人们出行不可或缺的组成部分。
这些产品投入市场为美国创造了巨大的收益,可以说美国GPS垄断市场多年,已经在全球形成了年产值数百亿美元的民用产业。
特别是GPS设备的销售量与日俱僧,2006年市场规模达到150亿美元,并以每年25%至30%的速度增长。
随着全球定位系统在日常运用中越来越广泛,有人甚至预测,有朝一日全球定位系统装置就如同手机般普及。
俄"格洛纳斯"导航系统“格洛纳斯”系统计划始于上世纪70年代,这一系统需要至少18颗卫星才能确保向俄罗斯全境提供导航定位服务;如要提供全球定位服务,则需要24颗卫星。
全世界目前4大全球卫星定位系统全世界目前4大全球卫星定位系统1、美国:GPS2、中国:北斗3、欧盟:伽利略4、俄罗斯:格洛纳斯对于全球而言,迄今为止,一共有4大卫星定位系统。
其中利用最为广泛、技术最为成熟的定位系统是GPS。
GPS是美国国防部研制的中距离圆型轨道卫星导航系统,覆盖地球表面98%面积,可以为此提供准确的定位、测速和高精度的标准时间。
系统包括太空中的31颗人造卫星、1个地面主控站、3个数据注入站和5个监测站,用户端使用军用接收机器、智能手机等。
GPS于1970年代开始进行研制,1978年2月首次发射,并于1994年全面建成。
GPS系统具备如下优点:1、使用低频讯号,就算天气不佳仍能保持相当高的讯号穿透性2、高达98%的全球覆盖率3、高精度三维定速定时4、快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位。
5、隐蔽性强,提高了其军事应用效能。
中国自主研发的北斗卫星导航系统,能为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
北斗系统发展共有三代,自第二代开始的北斗系统被正式称为“北斗卫星导航系统”。
第一代北斗系统由三颗卫星提供区域定位服务,从2000年开始,为中国境内提供导航服务。
2012年12月,北斗一号的最后一颗卫星寿命到期,北斗卫星导航试验系统停止运作。
第二代北斗系统是包含16颗卫星的全球卫星导航系统,分6颗静止轨道卫星、6颗倾斜地球同步轨道卫星、4颗中地球轨道卫星。
2012年11月,第二代北斗系统开始在亚太地区为用户提供区域定位服务。
第三代北斗系统由三种不同轨道的卫星组成,包括覆盖全球的24颗地球中圆轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星,北斗三号系统于2020年7月31日开通。
2021-05-02 14:28:52。
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS系统:美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
GPS的信号有两种C/A码,P码。
民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。
一般的接收机利用C/A码计算定位。
美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA(Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。
在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。
军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。
但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。
二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。
按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。
30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。
授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。
这和美国GPS的水平是差不多的。
另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统,用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。
在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后,会不会取代GPS呢?曹冲研究员的答案是否定的。
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS 系统:美国的GPS系统,由24 颗(3 颗为备用卫星) 在轨卫星组成。
的信号有两种GPS码。
码,P C/A米。
一般的接收机利用29.3m 到2.93 民用:C/A 码的误差是码计算C/A代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了90 定位。
美国在米左右。
在SA(SelectiveAvailability),令接收机的误差增大,到100精度应该能在GPS年2000 5 月2 日,SA取消,所以,咱们现在的米以内。
20码P C/A 0.293 米是码的十分之一。
但是2.93 军用:P 码的误差为米到AS(Anti-Spoofing) 只能美国军方使用,码上加上的干扰信号。
P,是在二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:“北斗”卫星导航定位系统需要发射35 颗卫星,足足要比GPS多出11 颗。
按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有 5 颗静止轨道卫星和30 颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3 号卫星平台。
30 颗非静止轨道卫星又细分为27 颗中轨道(MEO)卫星和3 颗倾斜同步(IGSO) 卫星组成,27 颗MEO卫星平均分布在倾角55 度的三个平面上,轨道高度21500 公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供纳秒,测速精度50 定位,测速和授时服务,定位精度为10 米,授时精度为为0.2 米/ 秒。
授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10 米,高程10 米,其他大部分地区水平20的水平是差不多的。
秒。
这和美国GPS 0.2 米/ 米,高程20 米;测速精度优于另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统,个字符【汉字】。
120 用户一次最多可以传输——“北斗二号”投入使用后,会不会取代在国产的GPS呢?曹冲GPS以后将形成竞争,对于普通消GPS研究员的答案是否定的。
全球四大卫星定位系统目前,世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。
当前全球有四大卫星定位系统,分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略”系统、和中国的北斗卫星导航系统。
一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统,这是世界上第一个全球卫星导航系统,在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。
GPS全球定位系统计划自1973年至今,先后共发射了41颗卫星,总共耗资190亿美元。
GPS 原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统,在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。
随后,在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。
从克林顿时代起,该系统开始应用在了民用方面。
现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。
美国利用GPS获得了巨大的经济利益,多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。
以1986年为例,当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元,高精度的则达到10万美元。
现在价格虽然有所下降,但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。
以GPS为代表的卫星导航定位应用产业,已成为八大无线产业之一。
据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明,GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长,2005年全球GPS市场已达到310亿美元。
长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。
在海湾战争时,美国还曾置欧盟各国利益不顾,一度关闭对欧洲GPS服务。
2003年3月20日,伊拉克战争爆发。
大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达,用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁,行动代号:“斩首行动”;4月,一架B-1B“枪骑兵”轰炸机临时接到任务,用炸弹摧毁了另一座建筑。
他们的目标都是一个人:萨达姆侯赛因,他们所使用的炸弹都是一种:联合攻击炸弹(JDAM),这些炸弹之所以都能够精确的打击目标,是因为他们都是通过卫星定位来实现定位,提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。
浅析全球四大定位系统说起卫星定位导航系统,人们就会想到GPS,但是现在众多卫星定位导航系统也逐渐兴起。
当前,在这一领域最吸引人眼球的要数美国的GPS卫星导航系统;此外,还有俄罗斯的“格洛纳斯” 导航卫星系统,欧盟的“伽利略”导航卫星系统,以及我国自主开发的“北斗”导航卫星系统,它们并称“全球四大定位系统”。
美国GPS系统GPS(Global Position System)全球定位系统是目前最成熟的卫星定位导航系统。
它是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资近200亿美元,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。
GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。
它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。
如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
GPS全球定位系统由空间系统、地面控制系统和用户系统三大部分组成。
其空间系统由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成,分布在20200千米高的6个轨道平面上,运行周期12小时。
地球上任何地方任一时刻都能同时观测到4颗以上的卫星。
地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。
用户系统为各种用途的GPS 接收机,通过接收卫星广播信号来获取位置信息,该系统用户数量可以是无限的。
GPS全球定位系统是美国为军事目的而建立的。
1983年一架民用飞机在空中因被误以为是敌军飞机而遭击落后,美国承诺GPS免费开放供民间使用。
美国为军用和民用安排了不同的频段,并分别广播了P码和C/A码两种不同精度的位置信息。
目前美国军用GPS精度可达1米,而民用GPS理论精度只有10米左右。
特别地,美国在90代中期为了自身的安全考虑,在民用卫星信号上加入了SA (Selective Availability),进行人为扰码,这使得一般民用GPS接收机的精度只有100米左右。
2000年5月2日,SA干扰被取消,全球的民用GPS接收机的定位精度在一夜之间提高了许多,大部分的情况下可以获得10米左右的定位精度。
全球卫星导航系统解析全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,简称GNSS)是一种利用卫星进行导航和定位的技术系统。
它通过在地球轨道上部署一系列卫星,利用卫星与接收器之间的信号传输,实现对地球上任意位置的定位和导航。
目前,全球卫星导航系统主要包括美国的GPS(Global Positioning System)、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System)、欧盟的Galileo(伽利略导航系统)和中国的北斗导航系统。
一、GPS(Global Positioning System)GPS是全球卫星导航系统中最早建立的系统,由美国国防部研发并于1978年开始运行。
GPS系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
卫星通过无线电信号与地面接收器进行通信,接收器通过计算卫星信号的传播时间和接收时间差,确定自身的位置。
GPS系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点,广泛应用于航空、航海、交通、军事和民用领域。
二、GLONASS(Global Navigation Satellite System)GLONASS是俄罗斯独立研发的全球卫星导航系统,于1993年开始运行。
GLONASS系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
GLONASS系统与GPS系统类似,通过卫星与地面接收器之间的信号传输,实现对地球上任意位置的定位和导航。
GLONASS系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点,主要应用于俄罗斯及其周边地区。
三、Galileo(伽利略导航系统)Galileo是欧盟独立研发的全球卫星导航系统,于2016年开始运行。
Galileo系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
Galileo系统与GPS和GLONASS系统类似,通过卫星与地面接收器之间的信号传输,实现对地球上任意位置的定位和导航。
Galileo系统具有全球覆盖、高精度和高可靠性的特点,主要应用于欧洲及其周边地区。