北斗衛星導航系統(BDS)
“北斗”越來越多的進入公眾視野,就在2017年11月5日,長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”的方式成功發射第24顆、第25顆北斗三號導航衛星。“北斗”是我國自主研制、自主發展、獨立運行的全球導航衛星系統。
以此次任務為起點,到2018年年底,將有18顆北斗衛星發射升空,服務區域覆蓋“一帶一路”沿線國家及周邊國家;到2020年,將完成35顆北斗三號衛星的組網,向全球提供相關服務。
全球定位系統(GPS)
全球定位系統是美國軍民兩用的導航定位衛星系統,GPS以雙頻發射導航信號,頻點L1=1575.42MHz,以正交方式調制了P(Y)碼和C/A碼,在L2=1227.60MHz的頻點上調制了P(Y)碼,通過雙頻發射校正電離層產生的附加延時。
其中,C/A碼的碼速率為1.023Mbps,對應有43dB的處理增益,P(Y)碼速率10.23Mbps,處理增益53dB,GPS信號到達地面的最大信號不超過-153dBW。
它給用戶接收機發送的信息包括衛星狀態、衛星星歷、衛星鐘偏差校正參數以及時間等。
全球導航衛星系統(GNSS)
這是一個統稱,除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS這四大導航衛星系統,還包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亞的NIG-GOMSAT-1等。
所以GNSS是以人造衛星作為導航臺的星級無線電導航系統,為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息,又稱為天基定位、導航和授時系統。
衛星定位為什么至少需要四顆呢?
根據三球交匯定點的原理,用戶終端通過無源接收衛星信息,并根據時差自行計算到衛星的距離,根據三維的距離公式,依靠3個方程得到用戶終端的位置信息,原理上使用3顆衛星可達到定位的目的。
但是,衛星時鐘和用戶終端使用的時鐘不同步,無法通過時差來精確計算距離,故需要第4顆衛星來進行鐘差的解算,再根據計算出的三維位置進一步換算為經緯度和海拔高度。具體實現技術可以參考專業書籍。
“北斗系統”的獨到技術
“北斗”最大的特點,就是把導航與通信緊密結合起來,這是其他導航系統所不具備的。比如在沙漠、草原等地方,手機無法使用,“北斗”就能發揮出重要作用了。
北斗三號使用的是三頻信號,可以更好的消除電離層影響,提高定位可靠性,增強數據預處理能力,大大提高模糊度的固定效率。
北斗”的定位精度將提升到2.5米至5米水平,隨著北斗地基增強系統提供初始服務,可提供米級、亞米級、分米級,甚至厘米級的服務(再等等肯定沒問題..)。
北斗終端可通過短文報告位置,管理中心則通過用戶的位置報告,隨時掌握著每一個終端所處的位置。這樣一來等芯片成本降下來后就可以有很多想法了,比如共享單車、“北斗菜”、老人兒童定位手表、“北斗+物流”、“北斗+支付”等,全新的“北斗+”生活生產方式初見端倪,不要讓想象力限制了它的應用...
北斗三號衛星組網,在太空鋪設一條“星間鏈路”,不依賴全球建站,就可跟星座中的所有衛星相連,即使和地面中斷聯系,衛星也能繼續提供服務。
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