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我们北斗卫星的优点是什么,缺点是什么?
北斗,精度,导航系统我们北斗卫星的优点是什么,缺点是什么?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
要了解北斗导航系统的优势,还要从其具体的性能说起。
北斗系统一共拥有59颗卫星,其中北斗一号有4颗,全部为地球轨道静止卫星,属于试验性质。
北斗一号选择了有源信号,有源信号:就是说用户终端需要向卫星发射无线电信号,然后有由地面定位解算中心进行解算,再通过卫星将结算出来的结果发回给用户终端。
采用有源信号导航的卫星具备定位速度快的优势,通常而言从开机到收到定位数据也就只有几秒时间。
但是定位精度比较差,其水平定位精度为 100 米,最高可以精确到20 米,只能得到二维数据,还无法测速。
北斗二号有20颗,包括:6颗地球静止轨道卫星,6颗倾斜地球同步轨道卫星,4颗中圆地球轨道卫星,以及6颗备用卫星。
北斗二号采用的是无源信号,并不能将其视为北斗一号的升级版,还采用了全新的导航体制。
北斗三号有35颗,由三种不同轨道的卫星组成,包括24颗地球中圆轨道卫星,3颗倾斜地球同步轨道卫星,和3颗地球静止轨道卫星,还有5颗试验卫星。
与北斗二号相同的是,北斗三号也使用了无源信号。
无源信号:就是说用户终端不需要向卫星发射信号,而定位解算在用户终端就可以完成。只不过无源信号的开机速度比较慢,冷启动可长达数分钟。但是定位精度相当高,正常来说水平定位精度可达到10米以内,具有测速功能。
只不过,北斗一号已经停止服务了,目前也仅剩下北斗二号和北斗三号,共计55颗卫星为地面用户提供服务。
北斗导航系统采用了三种轨道卫星组成的混合星座,抗遮挡能力强,尤其在低纬度地区性能优势更为明显。
提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度,以及提升扛干扰能力。毕竟卫星和地面之间的信息传输依靠的是电磁波,而电离层对电磁波传播造成会产生不利的影响。
为了摆脱这些影响,北斗导航系统就采用了三种频率,可以有效消除电抗干扰能力大大增强,提升了定位精度。
创新融合了导航与通信能力,具备基本导航,短报文通信,星基增强,国际搜救,精密单点定位等多种服务能力。
北斗导航系统的不足
目前来看,北斗导航系统的唯一不足之处就是定位精度还不够高,一般来说,10米级别的定位精度已经不错了。但是比起来第三代GPS系统,还是有一些差距的。另外 北斗三号导航系统使用的芯片制成工艺仅为28纳米,新的已经到达22纳米的制程工艺,还是有提高的空间。
对比北斗与GPS
北斗导航的定位精度全球范围内的精度已经达到了10米级别,测速精度为0.2m/s,亚太地区地位精度更是优于5米级别,测速精度为0.1米/秒。至于北斗导航系统的军用定位精度是多少并没有准确的数值,有的说0.1米,有的说0.4米,莫衷一是。
不过单纯地依靠天空中的北斗卫星,定位精度达到米以下也算是挺厉害的。此外,还在建设地面站网络,在这些网络的帮助下,北斗导航系统的定位精度可以达到厘米级别。
而GPS导航系统也发展了三代,第三代GPS的军用定位精度已经高达0.2米,民用的定位精度仅为1米。
通过对比可知:北斗导航系统的民用精度已经与前两代GPS相当了,但是论军用吗,还是不如第三代的GPS。
因为导航系统的定位精度是由原子钟决定的,如果卫星存在十亿分之一秒的时间误差,则会产生0.3米的测距误差。
北斗三号卫星安装的是被动型星载氢原子钟,其1千万年才误差一秒,可见准确度有多高。
而早期GPS选择的是星载铷原子钟搭配星载铯原子钟,第三代GPS使用了星载铷原子钟与星载氢原子钟的组合方案。
铯原子钟实用化最早,重量最重。
铷原子钟精度最低,但重量也最轻,最适合被用于星载原子钟;
氢原子钟的精度与铯原子钟相当,而重量则介于铯原子钟和铷原子钟之间。
从北斗导航系统和第三代GPS导航系统所用的原子钟来看,两者的技术程度相差不大。
综上所述,北斗导航系统目前已经可以满足军民两用的需求,随着技术的进步,还是会对其进行改进升级的,到那时北斗导航系统的性能会得到进一步的增强,也是有超越GPS的一天。
只不过,今天嘛北斗与GPS还有些许差距,毕竟GPS已经发展了三代,各种技术都非常成熟,定位精度高于北斗也显得很正常。
回答于 2019-09-11 08:43:50
作为全球卫星导航系统的后期之秀,北斗卫星导航系统的优势是显而易见的。如同建设一个新城区一样,它可以最好的规划、可以借鉴其他导航而扬长避短。所以北斗卫星导航系统宣布组网成功定会吸引全球人的目光。
北斗的优点有:
(1)高精度授时。北斗的原子钟采用的更高精度、更高稳定性能的铷钟和氢原子钟,铷钟精度优于每天0.5纳秒,可满足北斗分米级导航定位需求。氢原子钟不仅测量精度高,还有助于提升卫星的自主运行能力。高精度时频无缝切换技术,为实现北斗卫星导航全球系统信号高连续性奠定基础。
(2)采用Ka星间链路和激光星间链路,实现“一星通、星星通”,解决制约北斗全球组网的瓶颈问题;激光测距技术可精密测定卫星轨道,具有较强的抗干扰能力,保障北斗定位和授时精度。
(3)采用自主故障诊断与恢复技术,在完全没有地面干预情况下,卫星可进行自主健康诊断、故障隔离和恢复,大大提高卫星服务的连续性。
(4)可与其他系统兼容,实现不同系统之间的星座互补、时间互操作、坐标相互转换,为用户提供更优质的服务。
(5)短报文(位置报告)功能,用户不仅能知道自己在哪儿,还能让别人知道你在哪儿。
北斗的短期缺点:新的导航系统,地面配套提供服务需要磨合,刚开始用户体验度可能没有GPS好,但是随着配套系统的健全,北斗将大大凸显优势!
期待北斗给我们带来的惊喜!
回答于 2019-09-11 08:43:50
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