一、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介
北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由中國(guó)建立的區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。該系統(tǒng)由北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心、北斗用戶終端三部分組成。北斗一號(hào)是北斗定位衛(wèi)星的一期工程，由四顆衛(wèi)星組成，兩顆工作衛(wèi)星，兩顆備用衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)可向用戶提供全天候、二十四小時(shí)的即時(shí)定位和授時(shí)服務(wù)。另外北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)還提供用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間的雙向簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文通信。
北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的定位和授時(shí)服務(wù)可由兩種不同的方式提供。一種為有源方式，也稱雙向方式。它利用了北斗的通信功能，通過用戶終端與地面站之間的相互通訊完成定位功能。另一種為無源方式，也稱單向方式。用戶終端靠接收北斗衛(wèi)星發(fā)出的廣播信號(hào)來計(jì)算自己的位置。
二、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS的對(duì)比
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)采用有源方式。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS的對(duì)比如下：
1．覆蓋范圍：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋中國(guó)本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。能夠確保地球上任何地點(diǎn)、任何時(shí)間能同時(shí)觀測(cè)到至少4顆衛(wèi)星(實(shí)際上最多能觀測(cè)到11顆)。
2．衛(wèi)星數(shù)量和軌道特性：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是在地球赤道平面上設(shè)置2顆地球同步衛(wèi)星，2顆衛(wèi)星的赤道角距約60。GPS是在6個(gè)軌道平面上設(shè)置24顆衛(wèi)星，軌道赤道傾角55，軌道面赤道角距60。
3．定位精度：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度約100米，授時(shí)精度20ns。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(shí)精度日前約20ns。
4．設(shè)備：北斗定位需要雙向通訊，因此北斗用戶終端必須包含發(fā)射機(jī)。
5．設(shè)備價(jià)格：北斗現(xiàn)在的用戶終端的價(jià)格是比GPS低端的價(jià)格要貴，現(xiàn)在GPS價(jià)格一般導(dǎo)航系統(tǒng)在幾千元人民幣，高精度GPS幾萬到十幾萬元人民幣不等。北斗的用戶終端目前在兩萬元左右。實(shí)際上價(jià)格和用戶的數(shù)量有關(guān)系，一千個(gè)用戶與一萬個(gè)、十萬個(gè)用戶來比，用戶終端的成本會(huì)有很大不同。隨著用戶數(shù)量的增加北斗用戶終端的成本一定會(huì)降下來。
6．用戶容量：北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動(dòng)雙向測(cè)距的詢問--應(yīng)答系統(tǒng)，其設(shè)備容量受到通訊帶寬的限制。GPS是單向測(cè)距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進(jìn)行測(cè)距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量是無限的。
7．通訊功能：對(duì)于既需要位置又需要把位置傳遞出去的用戶，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是非常有用的。
三、北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)未來的發(fā)展
我國(guó)發(fā)展二代北斗既不會(huì)采取一步到位的方式，也不會(huì)停掉一代另外發(fā)展二代，而是在一代的基礎(chǔ)上不斷補(bǔ)充衛(wèi)星數(shù)量，增加其功能，提高其整體水平。二代北斗可以稱為中國(guó)的GPS，不過它仍然會(huì)比GPS多一個(gè)通訊功能。參與定位的北斗一號(hào)備份衛(wèi)星上新裝載了用于衛(wèi)星定位的激光反射器，能夠參照其他星，把自身位置精確定格在幾個(gè)厘米的尺度以內(nèi)。這顆衛(wèi)星已定位成功，表明這種技術(shù)是有效而可靠的。這樣，當(dāng)我們不斷發(fā)射新的衛(wèi)星構(gòu)建二代北斗體系時(shí)，眾多衛(wèi)星就會(huì)找準(zhǔn)自己的位置，構(gòu)成符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)。此外，北斗一號(hào)的3顆星壽命都是8
年，專家正不斷研究，預(yù)計(jì)下一次發(fā)射的衛(wèi)星壽命就能達(dá)到10年左右了；而目前GPS衛(wèi)星的壽命都是12年左右，GLONASS衛(wèi)星的壽命則是3到5年。
中國(guó)自主研制的北斗二號(hào)系列衛(wèi)星今年起進(jìn)入組網(wǎng)高峰期，預(yù)計(jì)在2015年形成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由三十多顆衛(wèi)星組成，可以輕松實(shí)現(xiàn)不需要通過地面中心站聯(lián)系和傳輸信號(hào)的無源定位。
較之目前仍在運(yùn)行的北斗一號(hào)，北斗二號(hào)在諸多方面具有優(yōu)勢(shì)，包括可以有效避免遭受電磁干擾和攻擊，實(shí)現(xiàn)無源定位。
另外，在精確度方面，北斗二號(hào)也可以精確到厘米之內(nèi)。
未來衛(wèi)星導(dǎo)航不僅在軍事，而且在交通運(yùn)輸、氣象測(cè)報(bào)、國(guó)土測(cè)繪以及公共安全等領(lǐng)域都將發(fā)揮重要作用。而隨著中國(guó)北斗系統(tǒng)的建成，將使我國(guó)在衛(wèi)星應(yīng)用方面擺脫對(duì)國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴，并帶動(dòng)一大批高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
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