北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比
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北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比世界有四大定位导航系统,分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。
1.GPS2.GLONASS全球导航卫星系统GLONASS的起步晚于GPS9年。
从前苏联1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星开始,到1996年,13年时间内历经周折,虽然遭遇了苏联的解体,由俄罗斯接替部署,但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。
1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作,1995年进行了三次成功发射,将9颗卫星送入轨道,完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。
经过数据加载、调整和检验,已于1996年1月18日.整个系统正常运行。
1卫星星座GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道,轨道面间的夹角为120度,轨道倾角64.8度,轨道的偏心率为o.01,每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。
卫星离地面高度19100km,绕地运行周期约11小时15分,地迹重复周期8天,轨道同步周期17困。
由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角,所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。
每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标,并向所有星载设备的处理提供同步信号。
星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理,生成导航电文向用户广播。
导航电文包括:①星历参数;②星钟相对于GLONASS时的偏移值;③时间标记;④GLONA SS历书。
GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。
L1频率为1.602—1.616MHz.L2频率为1.246—1.256MHz为民用,L2供军用。
2.地面探制系统地面控制站组包括一个系统控制中心,一个指令跟踪站,网络分布于俄罗斯境内。
CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星,它遥测所有卫星,进行测距数据的采集和处理,并向各卫星发送控制指令和导航信息。
各卫星导航系统比较介绍.txt偶尔要回头看看,否则永远都在追寻,而不知道自己失去了什么。
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很多人都知道美国的全球卫星导航系统“GPS”,却不知道俄罗斯的全球卫星导航系统“格洛纳斯(GLONASS)”,中国的全球卫星导航系统“北斗系统”(严格说,北斗系统还不能称为全球卫星导航系统,只能称卫星定位系统),和欧洲的全球卫星导航系统“伽利略(Galileo)”。
在这里给大家做一个简单的介绍和比较,好让大家更好的了解全球卫星导航系统的历史,现状和未来。
1)历史渊源GPS:20世纪70年代,随着美苏军备竞赛的升级,美国的军事领域迫切需要能够在世界范围精确定位的系统。
美国国防部不惜斥资120亿美元研制军用定位系统。
1978年,美国成功发射了第一颗用于GPS系统的卫星,经过20多年的建设,1994年建设完毕。
格洛纳斯:几乎和GPS同时开始同时建成。
北斗系统:上世纪八十年代中期开始,2003年建成。
伽利略:99年提出计划,05年末头一颗卫星升空,预计2008年投入初步使用。
2)覆盖范围GPS:全球全天候格洛纳斯:全球北斗系统:覆盖我国本土及周边国家。
覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°伽利略:全球(未建成)3)卫星数量GPS:24颗格洛纳斯:24颗(因经费问题,经常运行的数量达不到设计数量,最少时仅仅有6颗在运行,目前有17颗正在运行)北斗系统:3颗伽利略:27颗运行卫星和3颗预备卫星(未建成)4)定位精度GPS:定位精度10米格洛纳斯:定位精度水平方向为16m,垂直方向为25m北斗系统:三维定位精度约几十米伽利略:定位误差不超过1米5)可容纳用户容量GPS: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,因此可容纳无限多用户格洛纳斯:无限多北斗系统:由于北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户数量不能超过100万伽利略:无限多(未建成)6)用户范围GPS:军民两用,军用为主格洛纳斯:军民两用,军用为主北斗系统:军民两用,民用为主伽利略:军民两用,民用为主7)商业开发情况GPS:较早,非常充分格洛纳斯:不充分,在中国几乎没有北斗系统:刚起步,预计到2008年有三十万用户伽利略:刚开始建设,因合作者众多,前景看好另外还有各系统的工作原理也各不相同,使用目的也有细微的差别,各自都有一些独自的特点。
全球有哪四大卫星导航系统全球有哪四大卫星导航系统四大卫星导航系统分别为:美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统、中国“北斗”系统。
1、美国全球定位系统(GPS)GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得了广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科中,从而给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。
2、俄罗斯“格洛纳斯”系统该系统最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。
俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。
该系统于2007年开始运营,当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。
到2009年,其服务范围已经拓展到全球。
该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。
3、欧洲“伽利略”系统伽利略卫星导航系统,是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统,该计划于1999年2月由欧洲委员会公布,欧洲委员会和欧空局共同负责。
系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成,其中27颗工作星,3颗备份星。
卫星轨道高度约2.4万公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内。
截止2016年12月,已经发射了18颗工作卫星,具备了早期操作能力(EOC),并计划在2019年具备完全操作能力(FOC)。
4、中国“北斗”系统中国北斗卫星导航系统(英文名称:BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
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。
GPS、GALILEO、BDS、GLONASS四大卫星定位系统得论述一、基本介绍➢GPS数量:由24颗卫星组成。
轨道:高度约20200公里,分布在6条交点互隔60度得轨道面上。
精度:约为10米、用途:军民两用。
进展:1993年全部建成,正在实验第二代卫星系统,计划发射20颗。
➢GLONASS数量:24颗卫星组成;精度:10米左右;用途:军民两用;进展:目前已有17颗卫星在轨运行,计划2008年全部部署到位、➢GALILEO数量:30颗中高度圆轨道卫星组成,27颗为工作卫星,3颗为候补;轨道:高度为24126公里,位于3个倾角为56度得轨道平面内;精度:最高精度小于1米;用途:主要为民用;进展:2005年12月28日首颗实验卫星已成功发射,预计2008年前可开通定位服务。
➢BDS数量:3颗卫星组成,2颗为工作卫星,1颗为备用卫星;用途:军民两用;进展:前两颗分别于2000年与2003年发射成功。
二、系统组成❖空间部分➢GPS:GPS得空间部分就是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20200km得上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。
卫星得分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上得卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS得卫星因为大气摩擦等问题;随着时间得推移,导航精度会逐渐降低➢GLONASS:GLONASS系统采用中高轨道得24颗卫星星座,有21颗工作星与3颗备份星,均匀分布在3个圆形轨道平面上,每轨道面有8颗,轨道高度H=19000km,运行周期T=11h15min,倾角i=64。
8°。
➢GALILEO:如下图所示,30颗中轨道卫星(MEO)组成Galileo得空间卫星星座。
卫星均匀地分布在高度约为23616km得3个轨道面上,每个轨道上有10颗,其中包括一颗备用卫星,轨道倾角为56°,卫星绕地球一周约14h22min,这样得布设可以满足全球无缝隙导航定位、卫星得设计寿命为20年,每颗卫星都将搭载导航载荷与一台搜救转发器。
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统都是全球卫星导航系统,它们在定位和导航方面都起到了重要作用。
然而,它们在工作原理上存在一些区别。
本文将详细介绍北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统的工作原理,并对它们之间的区别进行比较。
一、北斗卫星导航系统的工作原理北斗卫星导航系统是由中国自主研发的全球卫星导航系统,它由一组卫星、地面监测站和用户终端组成。
北斗卫星导航系统的工作原理如下:1. 卫星部分:北斗卫星导航系统由一组卫星组成,这些卫星分布在地球轨道上,通过无线电信号与地面用户进行通信。
北斗卫星通过发射精确的信号,包括时间、位置和导航信息。
2. 地面监测站:地面监测站是北斗卫星导航系统的控制中心,负责监测卫星的运行状态、时钟同步和数据传输。
地面监测站与卫星之间通过无线电信号进行通信,确保卫星系统的正常运行。
3. 用户终端:用户终端是北斗卫星导航系统的最终接收端,它可以接收卫星发射的信号,并通过计算和处理这些信号来确定自身的位置和导航信息。
用户终端可以是移动设备、车载设备或其他终端设备。
二、GPS卫星导航系统的工作原理GPS卫星导航系统是由美国发起并开发的全球卫星导航系统,它由一组卫星、地面监测站和用户终端组成。
GPS卫星导航系统的工作原理如下:1. 卫星部分:GPS卫星导航系统由一组卫星组成,这些卫星分布在地球轨道上,通过无线电信号与地面用户进行通信。
GPS卫星通过发射精确的信号,包括时间、位置和导航信息。
2. 地面监测站:地面监测站是GPS卫星导航系统的控制中心,负责监测卫星的运行状态、时钟同步和数据传输。
地面监测站与卫星之间通过无线电信号进行通信,确保卫星系统的正常运行。
3. 用户终端:用户终端是GPS卫星导航系统的最终接收端,它可以接收卫星发射的信号,并通过计算和处理这些信号来确定自身的位置和导航信息。
用户终端可以是移动设备、车载设备或其他终端设备。
全球四大卫星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,伴随着众多卫星定位导航系统的兴起,全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼:GNSS(Global Navigation Satellite System)。
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。
一、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。
GPS、GALILEO、BDS、GLONASS四大卫星定位系统得论述一、基本介绍➢GPS数量:由24颗卫星组成。
轨道:高度约20200公里,分布在6条交点互隔60度得轨道面上。
精度:约为10米。
用途:军民两用。
进展:1993年全部建成,正在实验第二代卫星系统,计划发射20颗。
➢GLONASS数量:24颗卫星组成;精度:10米左右;用途:军民两用;进展:目前已有17颗卫星在轨运行,计划2008年全部部署到位。
➢GALILEO数量:30颗中高度圆轨道卫星组成,27颗为工作卫星,3颗为候补;轨道:高度为24126公里,位于3个倾角为56度得轨道平面内;精度:最高精度小于1米;用途:主要为民用;进展:2005年12月28日首颗实验卫星已成功发射,预计2008年前可开通定位服务.➢BDS数量:3颗卫星组成,2颗为工作卫星,1颗为备用卫星;用途:军民两用;进展:前两颗分别于2000年与2003年发射成功。
二、系统组成❖空间部分➢GPS:GPS得空间部分就是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20200km得上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4颗),轨道倾角为55°。
卫星得分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上得卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS得卫星因为大气摩擦等问题;随着时间得推移,导航精度会逐渐降低➢GLONASS:GLONASS系统采用中高轨道得24颗卫星星座,有21颗工作星与3颗备份星,均匀分布在3个圆形轨道平面上,每轨道面有8颗,轨道高度H=19000km,运行周期T=11h15min,倾角i=64、8°.➢GALILEO:如下图所示,30颗中轨道卫星(MEO)组成Galileo得空间卫星星座。
卫星均匀地分布在高度约为23616km得3个轨道面上,每个轨道上有10颗,其中包括一颗备用卫星,轨道倾角为56°,卫星绕地球一周约14h22min,这样得布设可以满足全球无缝隙导航定位.卫星得设计寿命为20年,每颗卫星都将搭载导航载荷与一台搜救转发器.卫星发射采用一箭多星得发射方式,每次发射可以把5颗或6颗卫星同时送入轨道。
北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比
世界有四大定位导航系统,分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。
1.GPS
目前在世界上运用最广泛的是GPS定位导航系统()。
2.GLONASS全球导航卫星系统
GLONASS的起步晚于GPS 9年。
从前苏联1982年10月12日发射第一颗GLONA SS卫星开始,到1996年,13年时间内历经周折,虽然遭遇了苏联的解体,由俄罗斯接替部署,但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。
1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作,1995年进行了三次成功发射,将9颗卫星送入轨道,完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。
经过数据加载、调整和检验,已于1996年1月18日.整个系统正常运行。
1卫星星座
GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道,轨道面间的夹角为120度,轨道倾角64.8度,轨道的偏心率为o.01,每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。
卫星离地面高度19100km,绕地运行周期约11小时15分,地迹重复周期8天,轨道同步周期17困。
由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角,所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。
每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标,并向所有星载设备的处理提供同步信号。
星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理,生成导航电文向用户广播。
导航电文包括:①星历参数;②星钟相对于GLONASS时的偏移值;③时间标记;④GLONASS历书。
GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。
L1频率为1.602—1.616MHz.L2频率为1.2 46—1.256MHz为民用,L2供军用。
2.地面探制系统
地面控制站组包括一个系统控制中心,一个指令跟踪站,网络分布于俄罗斯境内。
CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星,它遥测所有卫星,进行测距数据的采集和处理,并向各卫星发送控制指令和导航信息。
3用户设备
接收GUNASS卫星信号并测量其伪距和速度,同时从卫星信号中选出并处理导航电文。
接收机中的计算机对所有输入数据处理并算出位置坐标的三个分旦、速度矢量的三个分量和时间。
利用两个独立的卫星定位系统进行导航和定位测量,可有效地削弱美俄两国对各自定位系统的可能控制,提高定位的可靠性和安全性。
4伐罗斯联邦政府对GLONA5S系统的使用政策
早在1991年俄罗斯首先宣称;GLoNAs5系统可供国防民间使用、不带任何限制,也不计划对用户收费.该系统将在完全布满星座后遵照已公布的性能运行至少15年。
民用的标准精度通道(csA)精度数据为:水平精度50一70m,垂直精度75m,并声明不引入选探可用性(sA)。
测速精度15cm/s。
1995年3月7日俄罗斯联邦政府签署了一项法令有关GLONASS面向民用的行动指导”。
此法令确认了GLoNAss系统由民间用户使用的早期启用的可能性。
2004年再发射15颗卫星补充GLONASS系统的完整性。
到那时,GLONASS将有可能进入白运营以来状态最好、发射卫星最多的时期。
下图为GLONASS卫星星座。
3. 伽俐略(Galieo)GNSS系统
从1994年开始,欧盟进行了对伽俐略(Gameo)GN3S系统的方案论证2000年欧盟在世界无线电大会上获得了建立GNss系统的I频段的频率资源。
2002年3月,欧盟15国交通部长一致同意伽俐赂CNsS系统的建设。
伽俐略系统由30颗卫星(27颗工作卫星和3颗备用卫星)组成。
30颗卫星部署在3个中高度阅轨道面上,轨道高度23616km,倾角56度,星座对地面覆盖良好。
在欧洲建立两个控制中心c计划2003年发射购颗试验卫星.2008年完成全系统部署并投入使用。
GNSS系统最主要的设计思想是:与GPS/GLONASS不同,完全从民用出发,建立—个最高精度的全开放型的新一代GNSS系统;与GPS/GLONASS有机地兼容,增强系统使用的安全性和完善性;建设资金(36亿殴元)由欧洲各国政府和私营企业共同投资。
4.双星导航定位系统(北斗系统)
2000年底,我国发射了两颗“北斗导航试验卫星“,加L地面中心站和用户一起构成双星导航定位系统(北斗号)。
双星导航定位系统空间部分由三颗地球静止轨道卫星(其中一颗在轨备用)组成;地面中心站包括地面应用系统和测控系统,具有位登报告、双向报文通俏及双向报时功能;用户部分即车辆、船舶、飞机以及各军兵种低动态及静态导航定位的用户。
服务区域在东经70一145度,北纬5—55度范围。
定位精度为:平面20m,高程10m。
北斗定位导航系统工作原理图:
本文由汽车GPS定位器/609.html制作。