国内外GNSS 接收机技术的现状和发展趋势
- 格式:pdf
- 大小:3.19 MB
- 文档页数:88
全球卫星导航系统GNSS技术现状与发展趋势全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一种由多个卫星组成的定位与导航系统,它能提供24小时全天候的导航、定位和时间服务。
GNSS技术广泛应用于交通、车辆管理、测绘、航空航天等领域,为人类日常生活和经济发展提供了很大的便利。
本文将介绍GNSS技术的现状与发展趋势。
一、 GNSS技术的现状目前主要使用的GNSS系统包括美国的GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的伽利略系统以及中国的北斗系统。
这些系统均能够提供高精度的定位、导航和时间服务,但各自的性能略有不同。
GPS系统是最早建立和应用的GNSS系统,全球已有数十年的应用历史,准确性较高,可实现厘米级的位置测量。
在交通、车辆管理、航空等领域得到广泛应用,是全球范围内最受欢迎的GNSS系统之一。
GLONASS系统由俄罗斯建立,系统中的卫星数量较少,但其在北极地区的覆盖能力较强,适用于极地航行和勘探等领域。
伽利略系统是欧盟建立的独立GNSS系统,与GPS系统类似,但其准确度更高,可实现毫米级的精度测量,在测绘等精密领域应用广泛。
中国的北斗系统是近年来快速崛起的GNSS系统之一,其在亚洲地区获得了广泛的应用。
北斗系统在精度、可靠性和成本方面具有很大优势,适用于车辆管理、海洋渔业、港口物流等多个领域。
二、 GNSS技术的发展趋势随着GNSS技术的不断发展,其在精度、覆盖范围等方面得到不断提升,未来仍将有以下几个发展趋势:1. 精度提升:对于需要高精度的应用领域,如航空、海洋工程等,GNSS技术将不断追求更高的精度。
例如,目前正在研究的双星定位技术,能够在超过1000公里的距离上实现毫米级精度的定位测量。
2. 成本降低:随着GNSS技术的普及和应用领域的扩大,GNSS产品的价格将逐渐降低,特别是对于中小型企业和个人用户。
如现在广泛使用的GPS导航仪等产品,价格已经相对较低,未来还将越来越便宜。
全球卫星导航系统GNSS的技术随着现代科技的迅速发展,全球卫星导航系统(GNSS)已经成为我们日常生活中不可缺少的一部分,但是有多少人真正了解有关GNSS的技术呢?本文将探讨GNSS的技术背景、现状和未来发展方向。
一、技术背景GNSS技术完全革新了人们的定位和导航方式。
在1983年,美国建立了GPS(Global Positioning System),通过一组24颗人造卫星来提供全球性的定位服务,GNSS因此得以发展。
后来,欧洲、俄罗斯、印度和中国也建立了自己的GNSS系统。
GNSS系统是由卫星和地面控制站组成的。
卫星位于地球轨道上,每颗卫星都用时钟来标识其位置信息。
地面控制站对卫星进行控制以及监视卫星的运行状态。
用户可以通过GNSS接收器,接收卫星发出的信号,以确定自己的位置信息。
目前商用GNSS接收器在球形覆盖之内大都有高度可靠的定位精度。
二、技术现状GNSS技术在多个领域应用广泛,如航空航天、交通运输、农业、测绘、导航和定位等。
航空公司使用GNSS系统来确保航班准时且路径安全;农民用GNSS技术来测量土壤水分和肥力,以调整农业生产和减少浪费。
在高速公路上,汽车导航和交通管理系统都可以通过GNSS技术进行协调,以实现更高效率的交通流动。
此外,GNSS技术也可以用于地震灾害等自然灾害的研究。
GNSS的技术现状还有一些问题。
首先,室内场景限制了GNSS定位的精度。
室内信号接收困难,导致定位精度受到影响,所以室内区域需要更多的信号基站或者其他先进的技术来弥补。
此外,降低造价也是GNSS技术需要解决的问题。
现在,GNSS技术涉及到昂贵的硬件、软件和维护成本,发展新技术和改进现有系统以在更广泛的范围内使用是必要的。
三、技术发展方向未来GNSS技术的发展趋势是多样化和精细化。
对于多样化,这意味着GNSS系统将被用于支持更多的应用场景,例如:野外作业、室内导航、智能制造等;对于精细化,这意味着GNSS定位精度将逐渐提高,并且确保GNSS在高速移动、室内、垂直方向等区域内具有较高的定位精度。
GNSS行业分析及职业建议第一个方面,GNSS行业的现状。
GNSS行业因自动驾驶/物联网/城市大脑/互联网等,有很大可能成为风口上的猪,带来一波较大的发展。
BAT/华为/比亚迪/电信/大疆,等各大巨头都有参与GNSS行业的影子,随着一带一路以及北斗卫星导航系统的发展,初步猜测应该会有十年以上的红利,这个十年完全是自己的脑洞,没有实际证据。
但从最近几年的GNSS从业者薪资来说,可以用水涨船高来形容,而且现在的硕士毕业生拿到的薪资可以追得上计算机毕业生,以前都是难以望其项背。
我研究生二年级时给国内某创业型公司打电话询问GNSS算法工程师的薪资待遇,6000-7000,而在我硕士毕业找工作时,应届生薪资已经变成了10k。
而今年面向2020年毕业的应届生,一般能给到16k。
第二个方面,GNSS算法工程师都在干啥。
能够提高定位精度的技术,其实没有多少。
RTK+PPP。
这俩个又都可以分为服务端和终端,所以大量的GNSS从业者还是集中在这四个方面。
我并没有将基带算法纳入到GNSS算法中来。
RTK服务端,无非就是网络RTK。
随着千寻位置建成了全国一张网,然后一个账号可以全国通吃,服务稳定且精度高,又有互联网大佬做后台,吃掉了很多省级CORS的生意。
甚至淘宝都有很多做着买个年账号分天卖的生意,可见千寻账号还是比较认可。
如果未来对高精度定位的需求越来越多,那么地基增强网肯定是一块很大的蛋糕,我也相信很多人看到了这块蛋糕,所以肯定有不少企业暗中在研发相关的网络RTK技术,虽然这个技术已经很成熟。
RTK终端。
传统的测量测绘市场依然有一定的份额与需求,但消费级芯片的高精度定位才是最终的方向。
随着硬件的发展,芯片的基带以及运算性能可以达到测量型板卡的水平,单频或者双频RTK的端算法优化,是比较受关注的一个方向。
对于城市复杂环境,现有的硬件以及算法水平已经可以基本保证车道级别的定位精度,RTK技术会成为未来自动驾驶或者物联网的重要组成部分。
浅谈GNSS 的现状与发展一 GNSS 的定义全球导航卫星系统(GNSS ),英文名称“Global Navigation Satellite System ”,它是所有全球导航卫星系统及其增强系统的集合名词,是利用全球的所有导航卫星所建立的覆盖全球的全天侯无线电导航系统。
目前,GNSS 包含了美国的GPS 、俄罗斯的GLONASS 、中国的Compass(北斗)、欧盟的Galileo 系统,SBAS 广域差分系统,DORIS 星载多普勒无线电定轨定位系统,QZSS 准天顶卫星系统,GAGAN GPS 静地卫星增强系统等,可用的卫星数目达到100颗以上。
二 GNSS 的由来早在20世纪90年代中期开始,欧盟为了打破美国在卫星定位、导航、授时市场中的垄断地位,获取巨大的市场利益,增加欧洲人的就业机会,一直在致力于一个雄心勃勃的民用全球导航卫星系统计划,称之为Global Navigation Satellite System 。
该计划分两步实施:第一步是建立一个综合利用美国的GPS 系统和俄罗斯的GLONASS 系统的第一代全球导航卫星系统(当时称为GNSS-1,即后来建成的EGNOS);第二步是建立一个完全独立于美国的GPS 系统和俄罗斯的GLONASS 系统之外的第二代全球导航卫星系统,即正在建设中的Galileo 卫星导航定位系统。
由此可见,GNSS 从一问世起,就不是一个单一星座系统,而是一个包括GPS 、GLONASS 、Compass 、Galileo 等在内的综合星座系统。
众所周知,卫星是在天空中环绕地球而运行的,其全球性是不言而喻的;而全球导航是相对于陆基区域性导航而言,以此体现卫星导航的优越性。
下图为欧盟EGNOS 广域差分系统三 早期的卫星定位技术卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点位测量的技术。
当初,人造地球卫星仅仅作为一种空间的观测目标,由地面观测站对它进行摄影测量,测量测站至卫星的方向,建立卫星三角网;也可以用激光技术对卫星进行距离观测,测定测站至卫星的距离,建立卫星测距网。
A Summary of GNSS Dual/Multi Mode ReceiverLi shengming1, Wang meng1,2, Shi huli1,Pang Feng11. National Astronomical observatory,Chinese Academy of Sciences,Beijing,China2. Graduate School,Chinese Academy of Sciences,Beijing,ChinaAbstract:With the construction of several global navigation systems such as the GPS, GLONASS, Galileo and Beidou2, the research of GNSS dual/multi mode receiver become hotpot in the field of navigation receivers. Dual/multi mode receiver is the receiver which compatible with two or more than two navigation systems. The technology approaches and research history of GNSS dual/multi mode receiver is introduced, the paper also analyzed the key technology of the dual/multi mode receiver. The evolution trend of GNSS receiver technologies are discussed based on the market application requirement on modern navigation systems, which is useful to new types of navigation receivers.Key Words:GNSS;Navigation Receiver;Multi Mode;RF Front-End;System CompatibilityGNSS双/多模导航接收机综述李圣明1, 王萌1,2, 施浒立1,庞峰11. 中国科学院国家天文台, 北京,中国,100012;2. 中国科学院研究生院, 北京,中国,100049【摘要】随着世界上GPS、GLONASS、Galileo和中国北斗二代等全球导航系统的建设,GNSS双/多模接收机成为导航接收机领域研究的热点。
GNSS-R遥感国内外研究现状与发展趋势摘要:全球导航卫星系统(GNSS)不仅能够为空间信息用户提供全球共享的导航定位信息、测速、授时等功能,还可以提供长期稳定、高时间和高空间分辨率的L波段微波信号源。
近年来利用其作为外辐射源的遥感探测技术,GNSS-R反射信号遥感技术的兴起和发展格外引人注目。
这是一种介于被动遥感与主动遥感之间的新型遥感探测技术,可以看作为是一个非合作人工辐射源、收发分置多发单收的多基地L波段雷达系统,从而兼有主动遥感和被动遥感两者的优点,越来越受到人们的关注和青睐,先后开展了许多利用GNSS系统进行大气海洋陆面遥感等领域研究工作。
该文系统介绍了GNSS-R遥感技术的研究现状和发展趋势。
关键词:GNSS-R;遥感;反演;反射信号1引言全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)主要包括GPS、GLONASS、GALILEO、北斗系统。
随着对GNSS研究的深入,一些学者发现,GNSS除了具有能够为用户提供导航定位信息,测速、授时等功能外,还可以提供高时间分辨率的L波段微波信号,由此开辟了一个新的研究领域。
人们把基于GNSS反射信号的遥感技术,简称全球导航卫星系统反射信号遥感技术(Global Navigation Satellite System-Reflection, GNSS-R[1])。
2 GNSS-R遥感原理GNSS-R遥感技术的原理,是通过特殊的GNSS接收机接收直射和反射信号,通过码延迟和相关函数波形及其后沿特性进行分析,获取目标参数信息。
基于无线电物理微波信号散射理论,特别是利用双基地雷达传输方程,分析目标物反射信号与GNSS直接信号在强度、频率、相位、极化方向等参数之间的变化。
基于这种散射特性,反演反射面的粗糙度、反射率等,计算目标物的介电常数等参数,从而确定目标物的性质和状态。
3 GNSS-R应用针对GNSS-R 的应用国内外已经开展了相应的地基、机载和星载实验,其应用领域也由最初的海洋遥感,逐渐向陆面遥感扩展。
导航定位技术与计算机之GNSS接收机引言:GPS由三局部组成:空间星座局部,地面监控局部和用户设备局部组成。
接收机是用户局部的核心,我国在卫星设计和航天测控领域均取得了长足的进步,但在导航接收机领域却尚处于起步阶段;同时开发新一代的全球导航系统,导航接收机的研究有着举足轻重的作用。
一.GNSS接收机的开展现状与趋势1.接收机终端是卫星导航系统的重要组成局部,是卫星导航系统与广阔应用的主体-----用户的唯一接口,是市场规模最大和产业化最核心的环节,卫星导航应用的价值最终需要通过接收机才能得以实现.目前,世界上使用最广泛的接收机是GPS接收机,产品也多达数百种.这些产品按其用途可分为导航型接收机,测地型接收机,和授时型接收机等;按工作原理分可分为码相关型接收机,平方型接收机,混合型接收机和干预型接收机等;按照接收机的通道来分那么可分为多通道接收机,序贯穿道接收机和多路复用通道接收机等;按动态围可分为低动态,中动态,高动态等,不胜枚举【1】.。
从1981年第一台民用GPS接收机问世以来,GPS接收机有了长足进步。
从只供少数人使用的笨重昂贵到体积,质量,功耗,本钱的不断降低,从单通道单频单系统单一功能到多通道多频多系统多功能,从模拟和分立器件到数字化芯片化和软件化。
2.卫星导航技术是各航天大国竞相开展的热门领域,为了保持导航系统的先进性和有效性,世界各国在卫星导航系统相关技术方面积极地推进和开展..。
不仅有Galileo和QZSS等卫星导航系统正在研究设计中,GPS和GLONASS等现有的卫星导航系统也在不断地升级和改良..。
GPS现代化方案包括发射第二种民用信号L2C,为救生效劳设计的第三种民用信号L5以及新的军用码M码;GLONASS正在进展差分GLONASS的改良以及空连续的提高【2】.。
伴随着全球卫星导航系统的全面升级和开展,卫星导航接收机也呈现出以下的新的开展特点【3】:(1)多系统兼容接收机是技术开展的大趋势。
2024年高精度GNSS市场发展现状简介全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星定位技术的导航系统,可以提供全球范围内的定位、导航和时间同步功能。
高精度GNSS是GNSS技术在测量领域中的应用,具有更高的定位精度和可靠性。
高精度GNSS市场正迅速发展,并在许多领域中得到广泛应用。
市场规模高精度GNSS市场在过去几年间取得了显著增长。
据市场研究报告显示,预计在2025年之前,全球高精度GNSS市场规模将达到XX亿元。
这主要是由于以下几个因素的推动:1.增长需求:随着全球经济的发展和城市化进程的加速,对精确定位和导航的需求不断增加。
高精度GNSS可以在各种环境条件下提供高精度的定位和导航服务,满足了用户对精准位置信息的需求。
2.技术进步:GNSS技术的不断发展和改进,特别是全球导航卫星系统的增加和卫星信号的改进,提高了高精度GNSS的性能和可靠性。
同时,惯性导航、增强现实和人工智能等新技术的不断融合,使得高精度GNSS在更多领域中得以应用。
3.多领域应用:高精度GNSS在土地测绘、地理信息系统、农业、交通运输、航空航天、测绘和测量等领域中具有广泛的应用前景。
随着技术的进步和市场需求的增加,高精度GNSS市场将继续扩大。
应用领域高精度GNSS市场可以分为多个应用领域,以下是几个主要的领域:1.土地测绘:高精度GNSS在土地测绘和地理信息系统中的应用越来越广泛。
利用高精度GNSS技术,可以进行高精度的三维测量和地形建模,为城市规划、土地管理和环境保护等提供重要数据支持。
2.农业:高精度GNSS技术在现代农业中的应用日益增加。
利用高精度定位和导航,农民可以更精确地进行作物种植管理、施肥和农药喷洒,提高产量和效益。
3.交通运输:高精度GNSS在交通运输领域中有着广泛的应用。
例如,利用高精度GNSS可以进行智能交通管理、车辆定位监控、车载导航和路径规划等功能,提高交通运输的效率和安全性。
4.航空航天:高精度GNSS在航空航天领域中有着重要的应用。