北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作
原理的区别
北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，而GPS卫星导航系统则是美国研发的全球卫星导航系统。虽然两者都是利用卫星进行导航定位，但在工作原理和技术特点上存在一些区别。下面将详细介绍北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别。
1. 卫星数量和分布：
北斗卫星导航系统目前由北斗三号、北斗二号和北斗一号组成，总共有35颗卫星。这些卫星分布在地球静止轨道和倾斜地球同步轨道上。而GPS卫星导航系统则由全球定位系统卫星组成，目前有31颗卫星，分布在6个轨道面上。
2. 频率和信号：
北斗卫星导航系统使用两个频段进行导航信号传输，即B1频段和B2频段。B1频段工作频率为1561.098MHz，B2频段工作频率为1207.14MHz。而GPS卫星导航系统则使用L1频段和L2频段进行导航信号传输，L1频段工作频率为1575.42MHz，L2频段工作频率为1227.60MHz。
3. 定位精度：
北斗卫星导航系统在全球范围内提供的定位精度为10米，特定地区提供的定位精度可达到厘米级。而GPS卫星导航系统在全球范围内提供的定位精度为约20米，特定地区提供的定位精度可达到厘米级。
4. 服务区域：
北斗卫星导航系统主要服务于亚太地区，包括中国、亚洲其他国家和地区。而GPS卫星导航系统则覆盖全球范围，可以在全球任何地点进行导航定位。
5. 数据传输能力：
北斗卫星导航系统具有双向通信能力，可以传输语音、短信和数据等信息。而GPS卫星导航系统主要用于定位导航，不具备双向通信能力。
6. 使用费用：
北斗卫星导航系统提供免费的定位导航服务，用户无需支付额外费用。而GPS
卫星导航系统则需要支付使用费用，用户需要购买GPS设备并支付相关服务费用。
综上所述，北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理在卫星数量和分布、频率和信号、定位精度、服务区域、数据传输能力和使用费用等方面存在一些区别。这些区别使得北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统在不同的应用场景中
具有各自的优势和特点。
北斗导航系统与GPS系统的比较
北斗导航系统与GPS系统的比较 1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。 2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。 3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。"北斗一号"的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。 4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。 5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。 6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，"北斗一号"基于中心控制系统和卫星的工作，但是"北斗一号"对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而"北斗一号" 系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。 7、实时性："北斗一号"用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，"北斗一号"卫星导航系统也有一些自身的特点，
GPS与北斗区别
GPS与北斗区别 （2017.01.12） 一、文章介绍 北斗卫星建设是中国战略事业重要的一环。当然，国防安全是建设北斗最重要的原因。在地理信息如此重要的战场，必须握有自己的知识技术产权和产品。虽说GPS 的民用在中国是免费的，但是如果战时美国关闭或者利用其“SA政策”对GPS“做手脚”，那么对到时依赖GPS的国家来说，无疑是致命的。北斗卫星起步在1992年，在2012年实现区域覆盖能力，可谓亚洲国家提供服务，如今也已经走出国门，受到东南亚国家的欢迎。本文旨在从技术角度上仔细比较北斗和GPS的区别。 二、区别介绍 1：三频信号 北斗使用的是三频信号，GPS使用的是双频信号，这是北斗的后发优势。虽然GPS从2010年5月28日发射了第一颗三频卫星，但等到GPS卫星全部老化报废更换为三频卫星还好几年。这几年就是北斗的优势期。三频信号可以更好的消除高阶电离层延迟影响，提高定位可靠性，增强数据预处理能力，大大提高模糊度的固定效率。而且如果一个频率信号出现问题，可使用传统方法利用另外两个频率进行定位，提高了定位的可靠性和抗干扰能力。北斗是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统。 2：有源定位及无源定位 有源定位就是接收机自己需要发射信息与卫星通信，无源定位不需要。北斗一代的有源定位，有源定位技术只要两颗卫星就可以完成定位，但需要信息中心DEM（数字高程模型）数据库支持并参与解算。它在北斗二代上被保
留下来，但不作为主要的定位方式。而北斗二代使用的是无源定位，和GPS 是一样的，不需要信息中心参与解算，有源定位则作为补充功能。这个功能的好处是当你观测的卫星质量很差，数量较少时（理论上，无源定位至少要4颗卫星才能解算XYZ和时间四个未知参数，实际需要的更多），仍然可以定位。这个功能对于紧急情况会比较有用，比如在山谷中，观测条件非常差，能知道大概位置也是非常重要的。坏处是在战争中会暴露你的位置信息。需要信息中心参与解算是因为“资源有限”，比如，某北斗一代手持机，每60秒可以定位一次，不能频繁定位，以保证信息中心不能过载。但是北斗一代不能民用的主要原因却不是因为这个。北斗一代称为北斗卫星实验系统（RDSS），北斗二代称为北斗卫星导航系统（RNSS），“一代，二代”是为方便称呼。从名字上就可以知道，北斗一代只是做个内部实验而已，检验一下我们的理论、技术是否可行，定位精度如何，再进行后续改进，设计的初衷根本没打算民用啊。 3：短报文通信服务 这个是中国卫星导航的原创功能，并且非常实用。08年汶川地震的时候，震区唯一的通讯方式就是北斗一代。这一特色功能毫不意外在二代中保留下来。但是这个功能也是有容量限制的，所以并不适合作为日常通信功能，而是作为紧急情况通信比较合适。基于这个功能，北斗还有一个好处是，不但能知道我在哪，还能让别人知道你在哪。这个功能有利于求救。 4：境内监控 卫星定位系统一般由三部分组成：空间星座部分，地面监控部分和用户接收机部分。其中，地面地面监控部分又由三大部分组成：监控站，主控站，注入站。GPS系统在全球建5个监控站，1个主控站和3个注入站以保证卫星
北斗导航系统与GPS的区别
1、覆盖范围：北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗)。 2、卫星数量和轨道特性：北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55°，轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。 3、定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性，这在军事上相当不利，另一方面由于设备必须包含发射机，因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。 4、定位精度：北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。 5、用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应答信号，这样，系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此，北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS 是单向测距系统，用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是无限的。 6、生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性，GPS正在发展星际横向数据链技术，使万一主控站被毁后GPS 卫星可以独立运行。而“北斗一号” 系统从原理上排除了这种可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了。 7、实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点， 1. “北斗”具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。 2. “北斗”定位精度一点二米 3. “北斗”终端价格两万元左右 4.采用接收终端不需铺设地面基站 虽然GPS已广泛应用，但也绝非完美无缺。 1. 其规模太大、造价太高，其他国家很难效仿，俄罗斯和欧洲的空间局就是典型的例子。 2. GPS只能用作导航却无法实现通信功能，因而不能满足日益增长的用户需求。如果仅依赖GPS，则容易受别人的控制。 “北斗一号”和GPS的区别主要在于两个方面，一方面是技术体制的区别，GPS是一个接收型的定位系统，只转播信号，用户接收就可以做定位了，不受容量的限制。“北斗一号”是双向的，既有定位又有通信的系统，但是有容量的限制，GPS是美国军方控制的军民共用的系统，对世界开放。我们中国人所说的使用的GPS是可以免费接收它的信号，但美国人并不承诺保证你的使用，他目前不收费，但没有承诺永远不收费。 美国的GPS在当年刚刚被使用时要比“北斗一号”贵得多，早期在上世纪80年代末90年代初人们在用GPS系统时最便宜的GPS接收机就要几万美元，贵的要几十万美元，一套两个。北斗现在的用户终端的价格是比GPS低端的价格要贵，现在GPS价格一般导航系统在几千元人民币，高精度GPS几万到十几万元人民币不等。北斗的用户终端目前在两万元左右。 另一个问题就是它的用途和特点是不一样的，GPS解决了一个我在哪里的定位问题，比如在沙漠里，在海洋上。而北斗不仅仅解决了我在哪里，它还解决你在这里他在哪里的问题，北斗的用户终端实际是具有收发功能，而GPS只具有接收功能，它通过接收才知道位置，而北斗是具有收发功能，它的定位需要发射然后再得到位置，同时它的位置可能传给你也可以传给关心你的人，实际上北斗是具有一个定位和通信双重功能的设备，在用户群上是不一样的，接收的场合是不一样的。 北斗当年论证的时候，国家地震局地震研究所的一位研究员出了一份论证报告就是谈这个问题的，北斗系统将成为一个生命线工程，就是和人类生存活动相关的一些工程，比如说大地震，地震后我们所有的有线系统都可能失去功能，而北斗系统作为一个卫星监视系统既可以有及时的位置报告，又可以通信，比如说海啸，实际上是由地震引起的，北斗去做救援是非常有用的，它可以及时地发送位置和与位置有关的相关信息，我们可以把信息发送给有关部门。价格问题，实际上价格和用户的数量有关系，一千个用户与一万个、十万个用户来比，用户终端的成本会有很大不同，现在主要的成本就在用户终端里，北斗用户终端刚才说了是有发有收的，随着用户业务的开展，成本一定会降下来。所以说“北斗”是平民化的 北斗一号”的潜力所在，主要在定位通信综合领域上，对这种综合功能有需求的领域都会得到充分的应用，现在仅有定位需要的客户，对北斗的需要不迫切。但是对于既需要位置又需要把位置传递出去的用户，北斗卫星导航定位系统是非常有用的 北斗定位精度与GPS相当，一般都在1.2米左右。按照规定，目前，北斗导航系统在国内是开放使用的。 北斗双星定位导航系统的手持机已经配发到边防基层连队，并且得到广泛应用。
GPS和北斗原理和性能对比
GPS和北斗原理和性能对比 首先，GPS（全球定位系统）是由美国国防部开发并维护的卫星导航 系统。它由24颗主要卫星和几颗备用卫星组成，这些卫星分布在地球轨 道上，覆盖整个地球。GPS使用三角测量原理，通过接收来自卫星的信号，并测量到达时间来计算地理位置。用户需要至少接收4个卫星的信号才能 确定自己的位置，因为每个卫星将提供一个方程，然后通过求解这些方程 组来计算位置。 北斗是中国自主研发的卫星导航系统，以提供全球定位服务。北斗由35颗主要卫星和几颗辅助卫星组成。与GPS类似，北斗系统也使用三角 测量原理来计算位置。然而，北斗系统使用的星座结构与GPS不同，它包 括5颗地球同步中轨道卫星和30颗倾斜地球同步卫星。这种星座结构可 以提供更好的地球覆盖率和更高的服务质量。 在性能方面，GPS和北斗有一些差异。首先，北斗系统覆盖的区域更广，包括亚太地区和部分欧洲、非洲地区，而GPS系统覆盖全球。其次， 北斗系统相对于GPS系统具有更高的精度。北斗系统的水平精度可以达到2.5米，垂直精度可以达到5米，而GPS系统的相应精度通常在5-15米 左右。此外，北斗系统还具有更高的可靠性和稳定性，可以抵抗部分天气 和电磁干扰。 此外，GPS和北斗还在使用上存在一些差异。由于历史原因，GPS系 统在全球范围内更通用和流行，广泛应用于汽车导航、航空航天、军事等 领域。北斗系统目前主要在中国和亚太地区使用，但中国政府计划将其拓 展到全球，并积极推动北斗系统在各个领域的应用。
总而言之，GPS和北斗是两个不同的全球卫星导航系统，它们在原理、性能和使用上存在一些差异。北斗系统具有更广泛的覆盖范围、更高的精 度和更高的可靠性，但目前在全球范围内的应用相对较少。随着北斗系统 的不断发展和推广，它有望成为GPS系统的有力竞争对手。
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作原理的区别
北斗卫星导航工作原理与GPS卫星导航工作 原理的区别 北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统都是全球卫星导航系统，它们在定位 和导航方面都起到了重要作用。然而，它们在工作原理上存在一些区别。本文将详细介绍北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统的工作原理，并对它们之间的区别 进行比较。 一、北斗卫星导航系统的工作原理 北斗卫星导航系统是由中国自主研发的全球卫星导航系统，它由一组卫星、地 面监测站和用户终端组成。北斗卫星导航系统的工作原理如下： 1. 卫星部分：北斗卫星导航系统由一组卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上，通过无线电信号与地面用户进行通信。北斗卫星通过发射精确的信号，包括时间、位置和导航信息。 2. 地面监测站：地面监测站是北斗卫星导航系统的控制中心，负责监测卫星的 运行状态、时钟同步和数据传输。地面监测站与卫星之间通过无线电信号进行通信，确保卫星系统的正常运行。 3. 用户终端：用户终端是北斗卫星导航系统的最终接收端，它可以接收卫星发 射的信号，并通过计算和处理这些信号来确定自身的位置和导航信息。用户终端可以是移动设备、车载设备或其他终端设备。 二、GPS卫星导航系统的工作原理 GPS卫星导航系统是由美国发起并开发的全球卫星导航系统，它由一组卫星、 地面监测站和用户终端组成。GPS卫星导航系统的工作原理如下：
1. 卫星部分：GPS卫星导航系统由一组卫星组成，这些卫星分布在地球轨道上，通过无线电信号与地面用户进行通信。GPS卫星通过发射精确的信号，包括时间、位置和导航信息。 2. 地面监测站：地面监测站是GPS卫星导航系统的控制中心，负责监测卫星 的运行状态、时钟同步和数据传输。地面监测站与卫星之间通过无线电信号进行通信，确保卫星系统的正常运行。 3. 用户终端：用户终端是GPS卫星导航系统的最终接收端，它可以接收卫星 发射的信号，并通过计算和处理这些信号来确定自身的位置和导航信息。用户终端可以是移动设备、车载设备或其他终端设备。 三、北斗卫星导航系统与GPS卫星导航系统的区别 尽管北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统都是全球卫星导航系统，但它们 在工作原理上存在一些区别。以下是它们之间的主要区别： 1. 系统构成：北斗卫星导航系统由中国自主研发，而GPS卫星导航系统由美 国发起并开发。这意味着两个系统的卫星构成和地面监测站可能存在差异。 2. 卫星数量：北斗卫星导航系统目前拥有约35颗卫星，而GPS卫星导航系统 拥有约30颗卫星。这意味着北斗系统在某些区域可能具有更好的卫星覆盖和信号 强度。 3. 信号频率：北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统使用不同的信号频率进 行通信。北斗系统使用的信号频率为1.561 GHz和1.575 GHz，而GPS系统使用的 信号频率为1.227 GHz和1.575 GHz。 4. 定位精度：北斗卫星导航系统和GPS卫星导航系统在定位精度上也存在一 些差异。北斗系统在全球范围内的定位精度约为10米，而GPS系统在全球范围内 的定位精度约为5米。
导航技术：GPS和北斗的比较
导航技术：GPS和北斗的比较 随着现代技术的不断发展，人们对导航技术的需求也日益增加。 目前，GPS和北斗是两种广泛应用于导航领域的技术，因此当下人们经常会比较这两种技术，分析它们的优缺点。本文从GPS和北斗的产生 背景、技术原理、应用场景、服务能力和未来发展等多个方面进行比 较和分析，以期为读者提供有价值的信息。 一、产生背景比较 GPS是一种美国国防部研制的导航卫星系统，最初用于军事应用。而后，它逐渐应用于民用领域，成为世界各地广泛使用的导航技术。 北斗则是中国国防部研制的导航卫星系统，同样具有军民两用性质。 与GPS相比，北斗的发展时间较晚，但随着中国政府鼓励北斗系统的 普及和应用，其在国际上的影响力也在逐渐扩大。 二、技术原理比较 GPS的原理是根据卫星发射的无线电波信号，通过接收器接收并确定其位置、速度、时间等信息，从而实现导航。GPS系统由24颗中轨 道卫星、5个地面控制站和用户终端设备组成。北斗的原理与GPS相似，
也是通过卫星发射信号实现导航定位。目前，北斗系统已建成35颗全 球卫星导航系统卫星，包括5颗地球静止轨道卫星和30颗中轨道卫星。然而，要注意的是，GPS信号在室内、山区、建筑高楼围城等地方可能会受到干扰，而北斗系统则可以通过与地基增强系统配合，提高信号 的接收能力，提供更可靠的导航服务。 三、应用场景比较 GPS和北斗均被广泛应用于交通、物流、航空航天、电信、气象、地质勘探等领域。例如，交通应用中，路况导航系统常使用GPS定位 获取车辆位置和快速路况等信息；而运输行业则依靠北斗系统跟踪货 物的位置，确保货物安全运输。此外，GPS在航空航天领域的应用尤为广泛，如导航、地球观测、气象预报、卫星通信等。北斗系统在农业 方面还应用于精准农业，可通过卫星和移动通信技术，实现对农业生 产的监测和管理。 四、服务能力比较 GPS和北斗系统都具有高精度定位和数据传输能力。GPS系统建立 的时间更早，更普及，用户群体大，全球性强。同时，GPS系统提供的