与gps优缺点_长缨在手,敢缚苍龙,中国北斗三号圆满收官,相比美国GPS怎样?...
2020年6月23日,北斗三號最后一顆全球組網衛星發射成功,完美收官。
我們都知道信息化時代定位導航的重要性,那么中國北斗和美國GPS相對比怎么樣呢?
首先來了解一下北斗。中國的北斗導航系統是分三步建設的。
衛星導航系統
第一步在1994年啟動的北斗導航一號系統工程的建設,2000年,發射2顆地球靜止軌道衛星,建成系統并投入使用;2003年,發射第3顆地球靜止軌道衛星,進一步增強系統性能。定位精度為10~100 m;授時精度為20~100 ns。該系統已成功應用于測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域,產生了顯著的經濟效益和社會效益,特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。
中國北斗衛星導航系統發展歷程
第二步是在2004年啟動了北斗導航二號系統工程的建設,2012年年底,完成14顆衛星(5顆地球靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星和4顆中圓地球軌道衛星)發射組網。定位是區域性衛星導航系統,服務范圍為亞太地區,測速精度約為0.2 m/s;單頻定位精度優于10 m;單頻差分定位優于2.5 m;授時精度為10~20 ns[5-9]。
第三步是在2009年啟動了北斗導航三號系統工程的建設,2018年年底,完成19顆衛星發射組網,完成基本系統建設,向全球提供服務;2020年6月23日,完成30顆衛星發射組網,全面建成北斗三號系統。定位是全球性衛星導航系統,服務范圍為全球,可提供水平精度10、高程精度10 m的定位服務,20 ns的授時服務,0.2 m/s的測速服務,系統服務可用性優于95 %。亞太地區,水平定位精度為5、高程定位精度為5 m。
美國的GPS分為兩個級別,民用級別和軍用級別。美國GPS民用級別的精準度是10米,軍用精準度是0.3米。這是一個很不錯的精準度。
僅僅對比衛星導航的精準度,北斗系統民用精準度要比PGS的高,GPS是10米級別,北斗是5米級別。不過,北斗系統軍用級別的精準度,據說相比GPS稍有不如,北斗軍用級別的精準度是0.5米級別。這里需要強調的是,僅對比衛星導航的精準度。
北斗作為后研發的導航系統,為什么在衛星導航精準度方面不如美國的GPS呢?其實,這方面主要是美國GPS作為最早的導航系統,早早就組網了,把地球上空最好的軌道全部都占據了,把最好的頻道資源占據,留給北斗的軌道和頻道沒有那么好。這影響到北斗衛星對地球的通訊和定位。國際規則中衛星頻率軌道資源的主要分配形式為“先申報就可優先使用”的搶占方式。北斗還是搶先伽利略占用的衛星發射頻率。
但是北斗系統作為后發優勢,針對GPS的優缺點,進行揚長避短,專門開發了一套強大的地面信號增強系統,大幅度的提高了導航精準度。和地面信號增強系統結合之后,導航的精準度可以達到厘米的級別。相關資料顯示,上汽的智能重卡運用北斗精準導航,做到誤差僅僅±3厘米。這是一個非常強悍牛逼的數據?,F在國內很多城市的公交系統都在運用北斗系統對公交車進行精準的監控,大大降低了公交車的地位誤差。這是GPS做不到的。所以對于GPS軍用級別0.3米參數,大家根本就沒有必要在乎,我們已經通過地面信號增強系統,完美地解決了。這讓北斗系統在和GPS的競爭中,完全不落下風。在一些方面上,甚至超越了GPS。
而未來真正需要精準導航定位的,是民用層面。自動駕駛、智能農業、電網巡查、交通測繪等民用領域,需要用到厘米級別的精準導航。反而是軍用級別,有米級、甚至10米級的精準度,就已經夠用了。因此,未來北斗系統的應用,必將比GPS更加廣闊。
所以從衛星導航系統整體來講,北斗導航系統的能力,在技術和產品服務成熟度上面,現在完全不輸GPS,甚至可以說部分領域完全超越了GPS。
那不成熟的地方在哪呢?在于產業鏈條。包括從芯片到天線、智能終端、應用場景等,因為它的集成需要一定的時間。GPS比我們早發展了二十幾年,GPS在二十幾年前就已經是全球系統了。我們到現在才升級為一個全球系統,從全球產業鏈角度來講,目前還是有差距的。在民用市場上我們還需要時間。
總結
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