目前四大卫星定位系统中哪个更好?

北斗系统已经全球组网完成了,目前来看的话,全球四大定位系统中哪个定位系统更完善更先进,发展前景哪个更广泛?

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最佳答案 2022-03-01 16:09

四大卫星导航系统的出现都是有国家背景的,所以从功能(精度),服务,以及保密性来说。


在民用市场,不同区域有略微的差异,在军用市场各家都是优先支持各家自己的应用系统,以及加密内容。


下面就一个一个说一下,四大卫星导航系统:


四大卫星导航系统:

美国的GPS,


俄罗斯的GLONASS


中国的北斗导航系统。


欧洲的GALILEO


这四个导航系统,都是GNSS,也就是全球性的卫星导航系统,只是名字不同罢了。

宏观的几个系统的优势比较:不同区域各有千秋。

GPS这个名字,在中国耳熟能详,大家一度以为GPS就是卫星导航系统的代名词,其实不是。GPS只是美国的卫星导航系统,之所以GPS这么知名,一方面是因为中国在北斗没有成熟应用之前,GPS在中国民用市场,价格低廉,并且使用范围广泛,所以大家都觉得GPS好。

GPS的发展,也是经历过多次迭代的。一开始也不是那么的强悍。即使现在来说,在亚洲境内,北斗民用精准度也是超过GPS的。

这就是因为北斗针对中国大陆,以及亚洲的导航增强技术,要比全面布局的GPS肯定在亚洲境内要好。

相同的,在欧洲区域伽利略系统,要略微好与其他几个系统。在高纬度的区域,俄罗斯的glonass要略好于其他的几个系统。

说白了,所有的系统都是充分考虑,自己主场,然后普适性的推广开使用。

但是这个差距,并不是非常大。至少不是100米和1米的差距。

细分的各个导航系统的差异:

1、俄罗斯的GLONASS和美国的GPS导航系统

GLONASS是俄罗斯/前苏联与美国GPS系统相对应的天基无线电导航系统。

由24颗中轨道(MEO)卫星、地面控制机构以及用户设备构成。

采用FDMA技术,PRN测距。

卫星数量变化:

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俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯卫星导航系统),是前苏联的产物。但是在后续的完善建设中,主要还是俄罗斯在发挥工作。

2、美国的GPS卫星导航系统

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GPS的建设非常的早,尽管第一颗卫星是苏联发射升空的,但是在NASA的主导下,美国的GPS建设的速度非常的快。

3、针对俄罗斯的GLONASS和GPS的比较。

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卫星数量都是24颗,这没什么特殊的。特殊在于轨道平面数量,GPS是6个轨道面。分布比较均匀。在轨道角度方面,俄罗斯的GLONASS很明显是为了照顾自己国土面积,以及北极圈内的军事通信使用,所以角度比较大,便于高纬度的卫星导航通信。

同时GLONASS和GPS使用的频率是两家在国际电信联盟中,精挑细选的。属于最早使用的国家,所以频率资源都没有太大差异。

相比于苦逼的北斗和伽利略,还曾经为频率的资源问题,争抢了10多年。

有人说,我们有的北斗,是不是就可以放弃GPS了?

其实这个想法是错误的。民用市场,GNSS中的四大导航系统,能用都要用。本身费用就比较低,并且有几个导航系统在低端领域,还是免费的。所以肯定要用。

为什么要用这里简单的解释一下!

实时上,我们在一个地址,能够搜索的到卫星是动态变化的。用一个非常不严谨的说法,来解释,如果你的手机,或者汽车可以在这个位置搜索到超过8颗以上卫星(事实上基础的定位,4颗卫星就可以实现),那么就可以极为精确地计算出你的位置,甚至精确到1米以内。

这里看一下GPS和GLONASS两个卫星导航系统,通过仿真拟合得到的数据。

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这是两个系统,在测试位置可以搜索到的卫星的数量。

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这是经过计算后,数据拟合出来的误差范围。

这就说明,支持越多的导航系统,对于定位肯定是越好的。

这里有一个误区,军用导航不包含在内。因为军比较特殊。对外内容不多,我们也没办法过多介绍。

所以,有了北斗之后,我们完全可以放心使用其他的导航系统。因为中国的北斗也在130多个国家得到了使用。也就是说,大家都都认识到,卫星导航系统的优势。

这就相当于一个空中的基站,你不用白不用。尤其是我们有的自己的导航系统后,不担心被限制,更可以放心使用。

4、欧洲的伽利略系统

欧洲的伽利略系统,建设的时间比较晚,建设初期,这是一个商业市场+政府的合作项目。总投资约33亿元。

2003.10.30在北京签署伽利略卫星导航合作协定,中国出资2亿欧元。

但是在2005年,伽利略第一个试验卫星上天后,首期的资金,基本上就耗光了。因此项目停摆了。项目的停摆,造成了欧盟直接将伽利略收归政府所有。所以中国就被无情的踢出局了。

这时候,以及是2005年了。

2000年的时候,中国和欧盟,先后向国际电信联盟申请了卫星通信的频率资源。都申请的同一个频率。

原本中国加入欧洲伽利略,中国就不要在为频率资源犯愁考虑。但是2005年,我们被提出局的时候。距离最后谁拥有这个频率的所有权的最后归属,就只剩下了2年的时间了。

中国在频率的所有权争夺战中,最后是压线完成了所有权的归属证明。但是仍然没有办法将伽利略驱逐出去。

但是伽利略在2005年之后,发展一直不顺利。到2012年,中国北斗已经发射了16颗卫星,伽利略还只有6颗卫星。

最终在2015年,两大系统,实现了合作,通用使用频率资源。

GLONASS,GPS,伽利略,北斗的频率分布

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国际电联给卫星导航分配的频段只有5段,美国和俄罗斯本身建设的比较早,占据了其中的4个频段。留给其他卫星导航系统的频率只有1260-1300MHz。

大部分人不了解频率通信的意义,说白了,这个频段一旦被规定使用卫星导航,其他的领域就不能使用。这样就不会对卫星导航造成干扰。

就好像这条路就用来跑公交车,一点确定了,在任何国家都不会更改,这样大家再开发设备,都会避开这条路。这样不会对他造成干扰。

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伽利略有3个轨道面,30颗卫星,其中有一颗为备用卫星。

轨道角度为56°。

伽利略导航系统主打的是加密型。就是对于民用市场,也有多种类型的加密应用。

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这个跟GPS区别较大,GPS主要加密应用在军用市场。

目前伽利略也已经完成了整个导航系统的建立。

5、北斗导航系统

我们国家的北斗导航系统,是30颗卫星。由24颗 MEO+3颗GEO+3颗IGSO混合星座组成。24颗MEO卫星为Walker 24/3/1星座,三个轨道面,各8颗卫星均匀分布。中轨卫星分布在三个55°倾角的轨道平面上,高度为21500km。

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北斗导航系统,属于国内区域导航系统的基础上完成全球导航系统的全面升级。

(1)星间链路让卫星与卫星之间建立起稳定的连接,使几十颗卫星编织起星网,具有星间测距和星间通信功能。

(2)卫星之间能相互传送数据,不再依赖地面基站,将北斗全球系统中卫星与卫星之间搭起“太空桥梁”,实现“一星通、整网通”。

(3)双向通讯。北斗不再是单行通讯,可以发送短信(专业术语短报文)北斗的优势功能在于,广域差分服务(亚太地区)精度1米,短报文通信服务能力为每次120个汉字。

在亚太地区,中国的北斗精度和服务能力,绝对要超过其他三个卫星导航系统。

在各个区域,能够搜索到的北斗卫星的数量,大致分布。

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因此,四大导航系统应该是相互互补的范畴。各有千秋,但我们主推北斗系统。

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  • 周至柔 提出于 2022-03-01 15:53

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