北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比
北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比
北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比世界有四大定位导航系统，分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。
1.GPS2.GLONASS全球导航卫星系统GLONASS的起步晚于GPS9年。
从前苏联1982年10月12日发射第一颗GLONASS卫星开始，到1996年，13年时间内历经周折，虽然遭遇了苏联的解体，由俄罗斯接替部署，但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。
1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作，1995年进行了三次成功发射，将9颗卫星送入轨道，完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。
经过数据加载、调整和检验，已于1996年1月18日．整个系统正常运行。
1卫星星座GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道，轨道面间的夹角为120度，轨道倾角64．8度，轨道的偏心率为o．01，每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。
卫星离地面高度19100km，绕地运行周期约11小时15分，地迹重复周期8天，轨道同步周期17困。
由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角，所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。
每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标，并向所有星载设备的处理提供同步信号。
星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理，生成导航电文向用户广播。
导航电文包括：①星历参数；②星钟相对于GLONASS时的偏移值；③时间标记；④GLONA SS历书。
GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。
L1频率为1.602—1.616MHz．L2频率为1．246—1．256MHz为民用，L2供军用。
2．地面探制系统地面控制站组包括一个系统控制中心，一个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。
CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星，它遥测所有卫星，进行测距数据的采集和处理，并向各卫星发送控制指令和导航信息。
各卫星导航系统比较介绍
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很多人都知道美国的全球卫星导航系统“GPS”，却不知道俄罗斯的全球卫星导航系统“格洛纳斯(GLONASS)”，中国的全球卫星导航系统“北斗系统”（严格说，北斗系统还不能称为全球卫星导航系统，只能称卫星定位系统），和欧洲的全球卫星导航系统“伽利略（Galileo）”。
在这里给大家做一个简单的介绍和比较，好让大家更好的了解全球卫星导航系统的历史，现状和未来。
1）历史渊源GPS：20世纪70年代，随着美苏军备竞赛的升级，美国的军事领域迫切需要能够在世界范围精确定位的系统。
美国国防部不惜斥资120亿美元研制军用定位系统。
1978年，美国成功发射了第一颗用于GPS系统的卫星，经过20多年的建设，1994年建设完毕。
格洛纳斯：几乎和GPS同时开始同时建成。
北斗系统：上世纪八十年代中期开始，2003年建成。
伽利略：99年提出计划，05年末头一颗卫星升空，预计2008年投入初步使用。
2）覆盖范围GPS：全球全天候格洛纳斯：全球北斗系统：覆盖我国本土及周边国家。
覆盖范围东经约70°一140°，北纬5°一55°伽利略：全球（未建成）3）卫星数量GPS：24颗格洛纳斯：24颗（因经费问题，经常运行的数量达不到设计数量，最少时仅仅有6颗在运行，目前有17颗正在运行）北斗系统：3颗伽利略：27颗运行卫星和3颗预备卫星（未建成）4）定位精度GPS：定位精度10米格洛纳斯：定位精度水平方向为16m，垂直方向为25m北斗系统：三维定位精度约几十米伽利略：定位误差不超过1米5）可容纳用户容量GPS：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，因此可容纳无限多用户格洛纳斯：无限多北斗系统：由于北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统，用户数量不能超过100万伽利略：无限多（未建成）6）用户范围GPS：军民两用，军用为主格洛纳斯：军民两用，军用为主北斗系统：军民两用，民用为主伽利略：军民两用，民用为主7）商业开发情况GPS：较早，非常充分格洛纳斯：不充分，在中国几乎没有北斗系统：刚起步，预计到2008年有三十万用户伽利略：刚开始建设，因合作者众多，前景看好另外还有各系统的工作原理也各不相同，使用目的也有细微的差别，各自都有一些独自的特点。
全球有哪四大卫星导航系统
全球有哪四大卫星导航系统全球有哪四大卫星导航系统四大卫星导航系统分别为：美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统、中国“北斗”系统。
1、美国全球定位系统(GPS)GPS是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得了广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科中，从而给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。
2、俄罗斯“格洛纳斯”系统该系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。
俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。
该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。
到2009年，其服务范围已经拓展到全球。
该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。
3、欧洲“伽利略”系统伽利略卫星导航系统，是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。
系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。
卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。
截止2016年12月，已经发射了18颗工作卫星，具备了早期操作能力（EOC），并计划在2019年具备完全操作能力（FOC）。
4、中国“北斗”系统中国北斗卫星导航系统（英文名称：BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
北斗导航系统与全球定位导航系统(GPS)的比较及优势分析
统GPS，再经过20余年的发展，覆盖全球的GPS卫星星座布局 完成，美国在全球定位领域实现技术垄断和商业垄断。在上世 纪末的一场战争中，美军利用GPS系统对敌军实现精准打击， 让我国深刻意识到自主研发全球定位导航系统的重要性和必要 性。因此，1994年我国启动了北斗一号工程，2004年启动北斗 二号工程，2009年启动北斗三号工程，如今即将完成，计划在 2020年底之前实现卫星组网，全面完成北斗三号的建设，完成 全球覆盖。
信息化技术应用
TECHNOLOGY AND INFORMATION
北斗导航系统与全球定位导航系统(GPS)的比较及优势 分析
李雪 江苏无线电厂有限公司 江苏 南京 210000
摘 要 北斗导航系统和全球定位导航系统（GPS）是被国际认可的四大定位导航系统中的两个，另外两个分别是 俄罗斯的GLONASS和欧盟的GALILEO。本文重点对比了北斗和GPS的特点以及各自的优势。 关键词 北斗；GPS；定位；导航
（下转第27页）
22 科学与信息化2020年5月中
TECHNOLOGY AND INFORMATION
信息化技术应用
机器人的使用寿命普遍超过了10年。从这些角度来看，使用工 业机器人有着许多优点。由于工业机器人出色的工作质量和效 率，因此，许多行业使用工业机器人进行复杂的操作，例如分 拣、跟踪、处理、组装和存储。以上以电气控制中工业机器人 技术应用为研究对象，对机器人在工业自动化生产中的应用进 行实例具有一定的意义。
1.5 系统实时性 北斗一号属于有源定位系统，实时性比较差，用户需要发 送定位请求给控制中心，控制中心解算完后再回发给用户。北 斗一号的延时较长，对于高速移动的物体，定位误差就会变得 很大。北斗二号和GPS主要采用的都是无源定位，位置的解算 都是由用户设备完成的，实时性比较高。 1.6 定位精度 全球定位导航系统卫星中最重要的部件就是原子钟，也是 决定系统定位精度的决定因素。我国在原子钟上的发展远远落 后于美国，所以北斗比GPS的定位精度要差一些。美国的原子钟 目前可以做到2000万年误差不超过1s，我国近些年发展原子钟技 术也取得了很大的进步，可以自主研制出300万年误差1s的原子 钟，结合北斗三号部署的多卫星系统，正在逐步缩小精度方面的 差距。GPS卫星全部更新完毕后可以实现的精度为军用0.3m，北 斗三号计划指标为2.5~5m，至于民用精度则根据对应系统开放的 权限而定，此外综合定位精度可以达到厘米甚至是毫米级别。 1.7 用户容量 我国开始研制北斗时，GPS已经实现了商用。GPS为无源 定位，理论上的用户容量是无限大的。北斗一号是有源定位， 用户容量十分有限，但是更迭到北斗二号和北斗三号后，结合 了无源定位技术后，北斗导航系统的用户容量也扩大到了无限 大，所以这方面二者是差别不大的。 1.8 通信功能 GPS是单向测距的模式，并不具备通信功能。从北斗一号 开始，通信功能就是其一大特色。发展到北斗三号，通信功能 依旧被保留下来，可以在实现定位的同时，将位置信息通过卫 星发送给目标设备。 1.9 性价比 GPS由于发展早，垄断市场长达几十年，技术和模块都十 分成熟，市场上主要的定位导航模块基本都是基于GPS来开发 的。北斗的市场普及度远不及GPS，很多终端模块还处于开发 阶段，所以在性价比上，北斗是不如GPS的。但是考虑到未来 的国际关系变化，北斗的普及也是一个势不可挡的趋势[2]。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星导航系统简介一、美国的GPS系统:美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。
GPS的信号有两种C/A码,P码。
民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。
一般的接收机利用C/A码计算定位。
美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA(Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。
在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。
军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。
但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。
二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。
按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。
30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。
“北斗”卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。
开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。
授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。
这和美国GPS的水平是差不多的。
另外,“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能,用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。
通过“北斗”系统,用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。
在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后,会不会取代GPS呢?曹冲研究员的答案是否定的。
GPS GLONASS BD GALILEO全球卫星定位导航系统区别
GPS
GLONASS
BD
(北斗二代)
GALILEO
卫星数
21+3
21+3
27+3+5
27+3
轨道平面数
6
3
3
3
轨道面倾角
55°
64.8°
55°Байду номын сангаас
56°
轨道半径
20200km
19100km
21500km
23616km
轨道周期
11h58m
11h15m
中轨道卫星周期12h50m；
静止轨道卫星和同步倾斜轨道卫星周期：23h56m
GPS GLONASS BD GALILEO全球卫星定位导航系统区别
全球导航卫星系统英文名称“Global Navigation Satellite System”，它是所有全球导航卫星系统及其增强系统的集合名词，是利用全球的所有导航卫星所建立的覆盖全球的全天侯无线电导航系统。目前，包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass(北斗)、欧盟的Galileo系统。
14h4m
SA政策
有
无
无
无
卫星信号识别
CDMA
FDMA
CDMA
CDMA
卫星坐标
地心坐标
开普勒坐标
地心坐标
地心坐标
坐标系
WGS-84
PZ-90
CGS2000
时间基准
(SU)
UTC(USNO)
BDT
UTC
码速率bit/s
50
50
50/500
50～1500
GPS、GALILEO、BDS、GLONASS四大卫星定位系统的论述
ＧPS、GALＩLEO、BDＳ、ＧＬONASS四大卫星定位系统得论述一、基本介绍➢GPS数量:由2４颗卫星组成。
轨道:高度约２0200公里,分布在６条交点互隔6０度得轨道面上。
精度:约为10米、用途:军民两用。
进展:１9９3年全部建成,正在实验第二代卫星系统,计划发射2０颗。
➢GLONASS数量:２４颗卫星组成;精度:1０米左右;用途:军民两用;进展:目前已有１７颗卫星在轨运行,计划２00８年全部部署到位、➢GAＬILEO数量:3０颗中高度圆轨道卫星组成,２7颗为工作卫星,３颗为候补;轨道:高度为24１2６公里,位于３个倾角为5６度得轨道平面内;精度:最高精度小于１米;用途:主要为民用;进展:20０5年12月２８日首颗实验卫星已成功发射,预计2０08年前可开通定位服务。
➢BＤS数量:3颗卫星组成,２颗为工作卫星,１颗为备用卫星;用途:军民两用;进展:前两颗分别于2００0年与20０３年发射成功。
二、系统组成❖空间部分➢GPS:GＰS得空间部分就是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20２00km得上空,均匀分布在６个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。
卫星得分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上得卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS得卫星因为大气摩擦等问题;随着时间得推移,导航精度会逐渐降低➢GLＯNASS:ＧＬONASS系统采用中高轨道得２4颗卫星星座,有21颗工作星与3颗备份星,均匀分布在3个圆形轨道平面上,每轨道面有８颗,轨道高度H=1９000kｍ,运行周期T＝11h15min,倾角ｉ=６4。
８°。
➢GＡＬIＬEＯ:如下图所示,3０颗中轨道卫星(MEO)组成Galilｅo得空间卫星星座。
卫星均匀地分布在高度约为2361６kｍ得3个轨道面上,每个轨道上有10颗,其中包括一颗备用卫星,轨道倾角为5６°,卫星绕地球一周约14h22min,这样得布设可以满足全球无缝隙导航定位、卫星得设计寿命为2０年,每颗卫星都将搭载导航载荷与一台搜救转发器。
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。
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北斗、Galileo、GLONASS、GPS定位导航系统对比
世界有四大定位导航系统，分别是中国的北斗卫星定位系统、欧盟的Galieo、俄罗斯的GLONASS、美国人的GPS定位系统。
1.GPS
目前在世界上运用最广泛的是GPS定位导航系统（）。
2.GLONASS全球导航卫星系统
GLONASS的起步晚于GPS 9年。
从前苏联1982年10月12日发射第一颗GLONA SS卫星开始，到1996年，13年时间内历经周折，虽然遭遇了苏联的解体，由俄罗斯接替部署，但始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射。
1995年初只有16颗GLONASS卫星在轨工作，1995年进行了三次成功发射，将9颗卫星送入轨道，完成了24颗工作卫星加1颗备用卫星的布局。
经过数据加载、调整和检验，已于1996年1月18日．整个系统正常运行。
1卫星星座
GLONASS卫星星座的轨道为三个等间隔椭圆轨道，轨道面间的夹角为120度，轨道倾角64．8度，轨道的偏心率为o．01，每个轨道上等间隔地分布8颗卫星。
卫星离地面高度19100km，绕地运行周期约11小时15分，地迹重复周期8天，轨道同步周期17困。
由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角，所以在高纬度(50度以上)地区的可视性较好。
每颗GLONASS卫星上装有艳原子钟以产生卫星上高稳定时标，并向所有星载设备的处理提供同步信号。
星载计算机将从地面控制站接收到的专用信息进行处理，生成导航电文向用户广播。
导航电文包括：①星历参数；②星钟相对于GLONASS时的偏移值；③时间标记；④GLONASS历书。
GLONASS卫星向空间发射两种载波信号。
L1频率为1.602—1.616MHz．L2频率为1．2 46—1．256MHz为民用，L2供军用。
2．地面探制系统
地面控制站组包括一个系统控制中心，一个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。
CTS跟踪着GLoNAs5可视卫星，它遥测所有卫星，进行测距数据的采集和处理，并向各卫星发送控制指令和导航信息。
3用户设备
接收GUNASS卫星信号并测量其伪距和速度，同时从卫星信号中选出并处理导航电文。
接收机中的计算机对所有输入数据处理并算出位置坐标的三个分旦、速度矢量的三个分量和时间。
利用两个独立的卫星定位系统进行导航和定位测量，可有效地削弱美俄两国对各自定位系统的可能控制，提高定位的可靠性和安全性。
4伐罗斯联邦政府对GLONA5S系统的使用政策
早在1991年俄罗斯首先宣称；GLoNAs5系统可供国防民间使用、不带任何限制，也不计划对用户收费．该系统将在完全布满星座后遵照已公布的性能运行至少15年。
民用的标准精度通道(csA)精度数据为：水平精度50一70m，垂直精度75m，并声明不引入选探可用性(sA)。
测速精度15cm／s。
1995年3月7日俄罗斯联邦政府签署了一项法令有关GLONASS面向民用的行动指导”。
此法令确认了GLoNAss系统由民间用户使用的早期启用的可能性。
2004年再发射15颗卫星补充GLONASS系统的完整性。
到那时，GLONASS将有可能进入白运营以来状态最好、发射卫星最多的时期。
下图为GLONASS卫星星座。
3. 伽俐略（Galieo)GNSS系统
从1994年开始，欧盟进行了对伽俐略(Gameo)GN3S系统的方案论证2000年欧盟在世界无线电大会上获得了建立GNss系统的I频段的频率资源。
2002年3月，欧盟15国交通部长一致同意伽俐赂CNsS系统的建设。
伽俐略系统由30颗卫星(27颗工作卫星和3颗备用卫星)组成。
30颗卫星部署在3个中高度阅轨道面上，轨道高度23616km，倾角56度，星座对地面覆盖良好。
在欧洲建立两个控制中心c计划2003年发射购颗试验卫星．2008年完成全系统部署并投入使用。
GNSS系统最主要的设计思想是：与GPS/GLONASS不同，完全从民用出发，建立—个最高精度的全开放型的新一代GNSS系统；与GPS/GLONASS有机地兼容，增强系统使用的安全性和完善性；建设资金(36亿殴元)由欧洲各国政府和私营企业共同投资。
4.双星导航定位系统（北斗系统）
2000年底，我国发射了两颗“北斗导航试验卫星“，加L地面中心站和用户一起构成双星导航定位系统(北斗号)。
双星导航定位系统空间部分由三颗地球静止轨道卫星(其中一颗在轨备用)组成；地面中心站包括地面应用系统和测控系统，具有位登报告、双向报文通俏及双向报时功能；用户部分即车辆、船舶、飞机以及各军兵种低动态及静态导航定位的用户。
服务区域在东经70一145度，北纬5—55度范围。
定位精度为：平面20m，高程10m。
北斗定位导航系统工作原理图：
本文由汽车GPS定位器/609.html制作。