美國GPS、歐洲“伽利略”、俄羅斯“格洛納斯”和中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航四大定位系統(tǒng)齊聚太空.
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中國日前在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星送入太空。這次發(fā)射的是第四顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星,將進(jìn)一步提高北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的性能和可靠性,還將進(jìn)行北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的有關(guān)試驗(yàn)。全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)——美國GPS、歐洲“伽利略”、俄羅斯“格洛納斯”和中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的格局逐漸顯現(xiàn),這四大系統(tǒng)各有千秋。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,提供兩種服務(wù)方式,即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù),定位精度為10米。授權(quán)服務(wù)是向授權(quán)用戶提供更安全的定位、測(cè)速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)是一個(gè)接收型的定位系統(tǒng),只轉(zhuǎn)播信號(hào),用戶接收就可以做定位了,不受容量的限制。“北斗一號(hào)”是雙向的,既有定位又有通信的系統(tǒng),但是有容量限制。中國計(jì)劃2008年滿足中國及周邊地區(qū)用戶對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求,逐步擴(kuò)展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)包括繞地球運(yùn)行的24顆衛(wèi)星,它們均勻地分布在6個(gè)軌道上。每顆衛(wèi)星距離地面約1.7萬公里,能連續(xù)發(fā)射一定頻率的無線電信號(hào)。只要持有便攜式信號(hào)接收儀,無論身處陸地、海上還是空中,都能收到衛(wèi)星發(fā)出的特定信號(hào)。接收儀中的電腦只要選?。搭w或4顆以上衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行分析,就能確定接收儀持有者的位置。GPS除了導(dǎo)航外,還有其他多種用途,如科學(xué)家可以用它來監(jiān)測(cè)地殼的微小移動(dòng)從而幫助預(yù)報(bào)地震;汽車司機(jī)在迷途時(shí)通過它能找到方向;軍隊(duì)依靠它來保證正確的前進(jìn)方向。
歐洲“伽利略”系統(tǒng)與GPS相比,有較大的不同。例如,伽利略系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量多達(dá)30顆,美國目前還只有24顆;“伽利略”更多用于民用,最高精度比美國GPS高10倍,不少專家形象地比喻說,如果說GPS只能找到街道,“伽利略”則可找到車庫門。
俄羅斯在去年年底發(fā)射了3顆“格洛納斯—M”衛(wèi)星。按計(jì)劃,該系統(tǒng)將于2007年年底之前運(yùn)營,屆時(shí)只開放俄羅斯境內(nèi)衛(wèi)星定位及導(dǎo)航服務(wù)。到2009年年底前,其服務(wù)范圍將拓展到全球。美制GPS從衛(wèi)星反饋到地面的GPS信號(hào)很弱,如果對(duì)方采取多種干擾,都會(huì)使地面GPS接收機(jī)無法正常工作。而“格洛納斯”系統(tǒng)的衛(wèi)星具有更強(qiáng)的抗干擾能力。
四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)
GPS系統(tǒng)的主體部分由24顆地球同步衛(wèi)星組成,這些衛(wèi)星與地面支撐系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò),以向全球廣播自己的位置信息。對(duì)于用戶來說,最重要的就是GPS接收機(jī),接收機(jī)根據(jù)同時(shí)收到的4—8顆衛(wèi)星的位置信息,應(yīng)用差分定位原理,每隔1—3秒向用戶播報(bào)一次其位置(經(jīng)緯度)、速度、高度和時(shí)間信息,以供用戶或用戶的系統(tǒng)使用。
GPS系統(tǒng)提供了兩種定位信號(hào),其一是C/A編碼,由標(biāo)準(zhǔn)定位信號(hào)經(jīng)干擾而成,定位精度在100米左右,以供民間用戶使用;另一種即所謂的P碼,經(jīng)加密后播放,以供軍用,定位精度在3米以內(nèi)。對(duì)于民用的C/A碼,可利用基站差分技術(shù)將其中的干擾濾掉,使其精度達(dá)到10米左右。
GPS接受設(shè)備包括GPS手持機(jī),與手機(jī)電話體積相當(dāng)。其計(jì)算機(jī)接口包括GPS接收卡或外接設(shè)備,由天線、接收單元和電源組成,體積很小,可方便地裝載在汽車等航行器上。
“伽利略”計(jì)劃
俄羅斯“格洛納斯”
“格洛納斯”系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為24顆衛(wèi)星,而18顆衛(wèi)星就能保證該系統(tǒng)為俄羅斯境內(nèi)用戶提供全部服務(wù)。該系統(tǒng)衛(wèi)星分為“格洛納斯”和“格洛納斯-M”兩種類型,后者使用壽命更長,可達(dá)7年。研制中的“格洛納斯-K”衛(wèi)星的在軌工作時(shí)間可長達(dá)10年至12年。 www.3s8.cn
中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航
中國北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行至今工作穩(wěn)定、狀態(tài)良好,已在測(cè)繪、電信、水利、交通運(yùn)輸、漁業(yè)、勘探、森林防火和國家安全等諸多領(lǐng)域逐步發(fā)揮重要作用。
在北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,我國正在實(shí)施建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),計(jì)劃2008年左右滿足中國及周邊地區(qū)用戶對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求,并進(jìn)行系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗(yàn),逐步擴(kuò)展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)將主要用于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè),為我國的交通運(yùn)輸、氣象、石油、海洋、森林防火、災(zāi)害預(yù)報(bào)、通信、公安以及其他特殊行業(yè)提供高效的導(dǎo)航定位服務(wù)。 (責(zé)編:Selina)
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