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北斗與GPS的比較
摘要: 本文介紹幾點北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)與GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的區(qū)別。
Abstract:
Key words :


GPS系統(tǒng)比較
覆蓋范圍:
    北斗導航系統(tǒng)是覆蓋中國本土的區(qū)域導航系統(tǒng)。覆蓋范圍東經約70°-140°,北緯5°-55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統(tǒng),能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實  北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)優(yōu)點示意圖際上最多能觀測到11顆)。

衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性

    北斗導航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛(wèi)星,衛(wèi)星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛(wèi)星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。GPS導航衛(wèi)星軌道為準同步軌道,繞地球一周11小時58分。

定位原理

    北斗導航系統(tǒng)是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統(tǒng)解算,供用戶三維定位數(shù)據(jù)。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位數(shù)據(jù)。“北斗一號”的這種工作原理帶來兩個方面的問題,一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性,這在軍事上相當不利,另一方面由于設備必須包含發(fā)射機,因此在體積、重量上、價格和功耗方面處于不利的地位。

定位精度

    北斗導航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米,授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m,C/A碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度目前約20ns。

用戶容量

    北斗導航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問--應答系統(tǒng),用戶設備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號,還要求用戶設備向同步衛(wèi)星發(fā)射應答信號,這樣,系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。因此,北斗導航系統(tǒng)的用戶設備容量是有限的。GPS 是單向測距系統(tǒng),用戶設備只要接收導航衛(wèi)星發(fā)出的導航電文即可進行測距定位,因此GPS的用戶設備容量是無限的。

生存能力

    和所有導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣,“北斗一號”基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作,但是“北斗一號”對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多,因為定位解算在那里而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統(tǒng)易損性,GPS正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術,使萬一主控站被毀后GPS衛(wèi)星可以獨立運行。而“北斗一號” 系統(tǒng)從原理上排除了這種可能性,一旦中心控制系統(tǒng)受損,系統(tǒng)就不能繼續(xù)工作了。

實時性

    “北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng),中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶,其間要經過地球靜止衛(wèi)星走一個來回,再加上衛(wèi)星轉發(fā),中心控制系統(tǒng)的處理,時間延遲就更長了,因此對于高速運動體,就加大了定位的誤差。此外,“北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)也有一些自身的特點,其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。

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