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衛星導航系統的發展與全景

2018-07-27
關鍵詞: 衛星 導航 定位

衛星導航是指采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。常見的GPS導航,北斗星導航等均為衛星導航。

衛星導航的發展史

采用導航衛星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。利用太陽、月球和其他自然天體導航已有數千年歷史,由人造天體導航的設想雖然早在19世紀后半期就有人提出,但直到20世紀60年代才開始實現。1964年美國建成“子午儀”衛星導航系統,并交付海軍使用,1967年開始民用。1973年又開始研制“導航星”全球定位系統。蘇聯也建立了類似的衛星導航系統。法國、日本、中國也開展了衛星導航的研究和試驗工作。

衛星導航的優勢

衛星導航綜合了傳統導航系統的優點,真正實現了各種天氣條件下全球高精度被動式導航定位。特別是時間測距衛星導航系統,不但能提供全球和近地空間連續立體覆蓋、高精度三維定位和測速,而且抗干擾能力強。

北斗導航與GPS導航的區別

北斗車載智能導航

北斗衛星導航系統想象圖北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統(BDS),是繼美全球定位系統(GPS)和俄GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。系統由空間端、地面端和用戶端組成,可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力,已經初步具備區域導航、定位和授時能力,定位精度優于20m,授時精度優于100ns。2012年12月27日,北斗系統空間信號接口控制文件正式版正式公布,北斗導航業務正式對亞太地區提供無源定位、導航、授時服務。

GPS導航

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統)的簡稱。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目,1964年投入使用。20世紀70年代,美國陸海空三軍聯合研制了新一代衛星定位系統GPS 。主要目的是為陸海空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的,經過20余年的研究實驗,耗資300億美元,到1994年,全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星己布設完成。在機械領域GPS則有另外一種含義:產品幾何技術規范(Geometrical Product Specifications)-簡稱GPS。另外一種解釋為G/s(GB per s)

區別

1、北斗系統與 GPS 定位系統原理是大體一致的,用的是無源定位,但是細節上有差異。GPS是全球定位,北斗是區域定位;GPS是接收端根據接收到的信號計算位置。

2、坐標系不同, GPS 為 WGS84,北斗系統為 2000 中國大地坐標系。這兩個坐標系是可以轉換的,只是標準不同。

3、北斗系統還具有短信通訊功能一次可傳送多達120個漢字的訊息。在沒有電信地面基站的地方,通過它就可以實現發短信。

4、規劃的北斗衛星導航系統衛星數為 32 顆,比 GPS 多,因此未來定位導航精度有保障。

5、北斗系統擁有更多的地球同步軌道衛星。

衛星導航的前景

北斗衛星導航系統是實現全球連續、實時、高精度導航,降低用戶設備價格,建立導航與通信、海空交通管制、授時、搜索營救、大地測量及氣象服務等多用途的綜合衛星系統。資料顯示,北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統(CNSS),是繼美全球定位系統(GPS)和俄羅斯GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。該導航系統由空間端、地面端和用戶端組成,現已初步具備區域導航、定位和授時能力。

作為國家戰略性新興產業,科技部印發的《導航與位置服務科技發展“十二五”專項規劃》(以下簡稱《規劃》)明確指出:“十二五”末,導航與位置服務產業要形成1000億元以上的規模,初步建立5個高新技術產業化基地,培育30家創新型企業,形成10個左右的示范和試驗應用。


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