四大衛星導航系統的出現都是有國家背景的,所以從功能(精度),服務,以及保密性來說。
在民用市場,不同區域有略微的差異,在軍用市場各家都是優先支持各家自己的應用系統,以及加密內容。
下面就一個一個說一下,四大衛星導航系統:
四大衛星導航系統:
美國的GPS,
俄羅斯的GLONASS
大陸的北斗導航系統。
歐洲的GALILEO
這四個導航系統,都是GNSS,也就是全球性的衛星導航系統,只是名字不同罷了。
宏觀的幾個系統的優勢比較:不同區域各有千秋。
GPS這個名字,在大陸耳熟能詳,大家一度以為GPS就是衛星導航系統的代名詞,其實不是。GPS只是美國的衛星導航系統,之所以GPS這么知名,一方面是因為大陸在北斗沒有成熟應用之前,GPS在大陸民用市場,價格低廉,并且使用范圍廣泛,所以大家都覺得GPS好。
GPS的發展,也是經歷過多次迭代的。一開始也不是那么的強悍。即使現在來說,在亞洲境內,北斗民用精準度也是超過GPS的。
這就是因為北斗針對大陸,以及亞洲的導航增強技術,要比全面布局的GPS肯定在亞洲境內要好。
相同的,在歐洲區域伽利略系統,要略微好與其他幾個系統。在高緯度的區域,俄羅斯的glonass要略好于其他的幾個系統。
說白了,所有的系統都是充分考慮,自己主場,然后普適性的推廣開使用。
但是這個差距,并不是非常大。至少不是100米和1米的差距。
細分的各個導航系統的差異:
1、俄羅斯的GLONASS和美國的GPS導航系統
GLONASS是俄羅斯/前蘇聯與美國GPS系統相對應的天基無線電導航系統。
由24顆中軌道(MEO)衛星、地面控制機構以及用戶設備構成。
采用FDMA技術,PRN測距。
衛星數量變化:
俄羅斯的GLONASS(格洛納斯衛星導航系統),是前蘇聯的產物。但是在后續的完善建設中,主要還是俄羅斯在發揮工作。
2、美國的GPS衛星導航系統
GPS的建設非常的早,盡管第一顆衛星是蘇聯發射升空的,但是在NASA的主導下,美國的GPS建設的速度非常的快。
3、針對俄羅斯的GLONASS和GPS的比較。
衛星數量都是24顆,這沒什么特殊的。特殊在于軌道平面數量,GPS是6個軌道面。分布比較均勻。在軌道角度方面,俄羅斯的GLONASS很明顯是為了照顧自己國土面積,以及北極圈內的軍事通信使用,所以角度比較大,便于高緯度的衛星導航通信。
同時GLONASS和GPS使用的頻率是兩家在國際電信聯盟中,精挑細選的。屬于最早使用的國家,所以頻率資源都沒有太大差異。
相比于苦逼的北斗和伽利略,還曾經為頻率的資源問題,爭搶了10多年。
有人說,我們有的北斗,是不是就可以放棄GPS了?
其實這個想法是錯誤的。民用市場,GNSS中的四大導航系統,能用都要用。本身費用就比較低,并且有幾個導航系統在低端領域,還是免費的。所以肯定要用。
為什么要用這里簡單的解釋一下!
實時上,我們在一個地址,能夠搜索的到衛星是動態變化的。用一個非常不嚴謹的說法,來解釋,如果你的行動電話,或者汽車可以在這個位置搜索到超過8顆以上衛星(事實上基礎的定位,4顆衛星就可以實現),那么就可以極為精確地計算出你的位置,甚至精確到1米以內。
這里看一下GPS和GLONASS兩個衛星導航系統,通過仿真擬合得到的數據。
這是兩個系統,在測試位置可以搜索到的衛星的數量。
這是經過計算后,數據擬合出來的誤差范圍。
這就說明,支持越多的導航系統,對于定位肯定是越好的。
這里有一個誤區,軍用導航不包含在內。因為軍比較特殊。對外內容不多,我們也沒辦法過多介紹。
所以,有了北斗之后,我們完全可以放心使用其他的導航系統。因為大陸的北斗也在130多個國家得到了使用。也就是說,大家都都認識到,衛星導航系統的優勢。
這就相當于一個空中的基站,你不用白不用。尤其是我們有的自己的導航系統后,不擔心被限制,更可以放心使用。
4、歐洲的伽利略系統
歐洲的伽利略系統,建設的時間比較晚,建設初期,這是一個商業市場+政府的合作項目。總投資約33億元。
2003.10.30在北京簽署伽利略衛星導航合作協定,大陸出資2億歐元。
但是在2005年,伽利略第一個試驗衛星上天后,首期的資金,基本上就耗光了。因此項目停擺了。項目的停擺,造成了歐盟直接將伽利略收歸政府所有。所以大陸就被無情的踢出局了。
這時候,以及是2005年了。
2000年的時候,大陸和歐盟,先后向國際電信聯盟申請了衛星通信的頻率資源。都申請的同一個頻率。
原本大陸加入歐洲伽利略,大陸就不要在為頻率資源犯愁考慮。但是2005年,我們被提出局的時候。距離最后誰擁有這個頻率的所有權的最后歸屬,就只剩下了2年的時間了。
大陸在頻率的所有權爭奪戰中,最后是壓線完成了所有權的歸屬證明。但是仍然沒有辦法將伽利略驅逐出去。
但是伽利略在2005年之后,發展一直不順利。到2012年,大陸北斗已經發射了16顆衛星,伽利略還只有6顆衛星。
最終在2015年,兩大系統,實現了合作,通用使用頻率資源。
GLONASS,GPS,伽利略,北斗的頻率分布
國際電聯給衛星導航分配的頻段只有5段,美國和俄羅斯本身建設的比較早,占據了其中的4個頻段。留給其他衛星導航系統的頻率只有1260-1300MHz。
大部分人不了解頻率通信的意義,說白了,這個頻段一旦被規定使用衛星導航,其他的領域就不能使用。這樣就不會對衛星導航造成干擾。
就好像這條路就用來跑公車,一點確定了,在任何國家都不會更改,這樣大家再開發設備,都會避開這條路。這樣不會對他造成干擾。
伽利略有3個軌道面,30顆衛星,其中有一顆為備用衛星。
軌道角度為56°。
伽利略導航系統主打的是加密型。就是對于民用市場,也有多種類型的加密應用。
這個跟GPS區別較大,GPS主要加密應用在軍用市場。
目前伽利略也已經完成了整個導航系統的建立。
5、北斗導航系統
我們國家的北斗導航系統,是30顆衛星。由24顆 MEO+3顆GEO+3顆IGSO混合星座組成。24顆MEO衛星為Walker 24/3/1星座,三個軌道面,各8顆衛星均勻分布。中軌衛星分布在三個55°傾角的軌道平面上,高度為21500km。
北斗導航系統,屬于大陸區域導航系統的基礎上完成全球導航系統的全面升級。
(1)星間鏈路讓衛星與衛星之間建立起穩定的連接,使幾十顆衛星編織起星網,具有星間測距和星間通信功能。
(2)衛星之間能相互傳送數據,不再依賴地面基站,將北斗全球系統中衛星與衛星之間搭起“太空橋梁”,實現“一星通、整網通”。
(3)雙向通訊。北斗不再是單行通訊,可以發送短信(專業術語短報文)北斗的優勢功能在于,廣域差分服務(亞太地區)精度1米,短報文通信服務能力為每次120個漢字。
在亞太地區,大陸的北斗精度和服務能力,絕對要超過其他三個衛星導航系統。
在各個區域,能夠搜索到的北斗衛星的數量,大致分布。
因此,四大導航系統應該是相互互補的范疇。各有千秋,但我們主推北斗系統。
能不用其它導航系統盡量不用。
2萬km?你確定?
不吹不黑必須是GPS好用啊!技術不是吹出來的
北斗信號和數量都不多
用北斗要錢嗎?
你這說GPS費用便宜,我記得之前北斗發射完成時有人說GPS我們每年的租費10萬億!
現在新出的行動電話為什么不改名字!美國的是gps,大陸的是bds,俄羅斯的是gnss,歐洲的是gsns!
除了美國的GPS與大陸北斗,其他兩個只是區域性
北斗看樣子是在組網,幾乎無信號
歐洲的伽利略完成了,衛星組網了嗎