北斗与GPS导航定位系统对比分析研究
GPS全球定位系统与北斗卫星导航系统
GPS全球定位系统与北斗卫星导航系统通过对GPS全球定位系统的八周学习之后，认识到很多关于GPS的知识，包括GPS的应用、如何运作以及误差计算等等的知识。
在学习过程之中，了解到除了GPS全球定位系统以外，还有前苏联研制的GLONASS第二代卫星导航定位系统、欧盟的伽利略卫星导航定位系统，也了解到我国有自行研制全球卫星定位与通信系统，及北斗卫星导航系统，因此，在本文中，将会对GPS全球定位系统以及北斗卫星导航系统进行一个比较，认识到北斗卫星导航系统的价值，对我国的卫星导航及定位前景做一定的了解。
前苏联GLONASS第二代卫星导航定位系统欧盟激励略卫星导航定位系统一、GPS全球定位系统与北斗卫星导航系统的背景GPS是Global Positioning System（全球定位系统）的缩写。
GPS全球定位系统的前身是有美国海军1958年研制、开发、管理的，并于1964年投入使用的子午卫星系统，1967年7月，子午卫星系统供民用，此后发现民间用户数远大于军方用户（不足总数的1%）。
但该系统存在着一定的缺陷，子午卫星系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此，美国海军研究实验室（NRL）提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。
而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道，该计划以伪随机码（PRN）为基础传播卫星测距信号，伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。
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（Beidou Navigation Satellite System，简称BDS）和GPS卫星导航系统（Global Positioning System，简称GPS）都是全球卫星导航系统，用于提供全球范围内的定位、导航和时间服务。
尽管它们的目标相同，但在工作原理、技术特点和应用领域上存在一些区别。
1. 工作原理：北斗卫星导航系统采用双星座配置，由全球组网的北斗二、三号卫星系统和区域组网的北斗一号卫星系统组成。
北斗卫星系统通过卫星与用户接收机之间的无线电信号传输进行定位和导航。
北斗卫星通过发送导航信号，接收机接收到信号后计算卫星与接收机之间的距离，通过多边定位算法计算出用户的位置。
GPS卫星导航系统由美国国防部维护，由全球组网的24颗导航卫星组成。
GPS卫星通过卫星与用户接收机之间的无线电信号传输进行定位和导航。
GPS接收机接收到至少4颗卫星的信号后，通过三角定位算法计算出用户的位置。
2. 技术特点：北斗卫星导航系统具有以下技术特点：- 双星座配置：北斗卫星导航系统采用全球组网和区域组网相结合的双星座配置，可以提供全球范围内的导航服务，并在中国及周边地区提供高精度的定位和导航服务。
- 信号特点：北斗卫星导航系统的导航信号采用多频段、多导频、多模式的设计，可以提供更高的定位精度和抗干扰能力。
- 兼容性：北斗卫星导航系统与GPS、GLONASS（俄罗斯的卫星导航系统）等其他卫星导航系统具有互操作性，可以实现多系统的组合导航。
GPS卫星导航系统具有以下技术特点：- 全球覆盖：GPS卫星导航系统通过全球组网的24颗导航卫星实现全球范围内的定位和导航服务。
- 信号特点：GPS卫星导航系统的导航信号采用L1频段和L2频段，具有较高的定位精度和抗干扰能力。
- 开放性：GPS卫星导航系统的信号和数据是开放的，可以被任何具备接收能力的用户使用。
3. 应用领域：北斗卫星导航系统的应用领域主要集中在中国及周边地区，包括航空航天、陆地交通、海洋渔业、测绘测量、电力通信、农业等领域。
北斗三号系统与GPS定位性能仿真对比分析
北斗三号系统与GPS定位性能仿真对比分析引言。
随着全球定位系统的发展，人们对定位精度和可靠性的要求越来越高。
北斗三号系统作为我国自主研发的卫星导航系统，其定位性能备受关注。
与此同时，全球定位系统（GPS）作为目前世界上最广泛使用的卫星导航系统，其定位性能也备受关注。
本文将对北斗三号系统与GPS定位性能进行仿真对比分析，旨在探讨两者在定位精度、时效性、可靠性等方面的差异，为相关领域的研究和应用提供参考。
一、北斗三号系统与GPS定位原理。
北斗三号系统是中国自主研发的卫星导航系统，由一组地面监控站和一系列卫星组成。
其定位原理是通过接收卫星发射的信号，利用三角定位原理计算出接收机的位置，从而实现定位功能。
北斗三号系统提供了全球覆盖的导航、定位、授时和短报文通信服务，具有高精度、高可靠性、高时效性等特点。
GPS是美国国防部开发的卫星导航系统，由一组地面控制站和一系列卫星组成。
其定位原理也是通过接收卫星发射的信号，利用三角定位原理计算出接收机的位置。
GPS系统提供了全球覆盖的导航、定位、授时和速度测量服务，具有高精度、高可靠性、高时效性等特点。
二、北斗三号系统与GPS定位性能对比。
1. 定位精度。
对于卫星导航系统来说，定位精度是衡量其性能的重要指标之一。
通过对北斗三号系统和GPS系统进行仿真对比分析发现，北斗三号系统在定位精度方面具有一定优势。
北斗三号系统的定位精度可以达到米级甚至亚米级，而GPS系统的定位精度一般在米级左右。
这主要是由于北斗三号系统采用了更多的卫星，信号传输更加稳定，从而提高了定位精度。
2. 时效性。
时效性是指卫星导航系统提供定位信息的速度和准确度。
通过仿真对比分析发现，北斗三号系统在时效性方面也具有一定优势。
北斗三号系统的定位信息更新速度更快，定位信息的准确度更高，能够更快速地为用户提供定位服务。
而GPS系统的定位信息更新速度相对较慢，有时可能会出现延迟的情况。
3. 可靠性。
可靠性是指卫星导航系统在各种环境条件下能够正常工作的能力。
GPS与北斗卫星导航系统异同分析
Ｑ： 塑
Ｓｃ ｉ ｅ ｎｃｅ ａｎ ｄ Ｔｅｃｈ ｎ ｏｌ ｏｇ ｙ Ｉ ｎｎ ｏｖ ａｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
工 程 技 术
ＧＰ Ｓ与北 斗 卫星 导航 系统 异 同分 析①
王 雪
（ 辽 宁师范大学 摘
辽宁大连
１ １ ６ ０ ２ ９ ）
要： 随着我国自主建设的北斗卫星导航 系统已投入试运行服 务， 我国的综合同力大大增 强。 谊文详细介绍了Ｇ Ｐ ｓ 与北斗卫星导航 系统的系统
导航、 跟踪、 测 绘及 定 时工 作。
服 务 内容 ｔ 地 面控 制 中心 利用 数值 地 图计 算
１ ． ２ Ｇ Ｐ ｓ 系统 工作原 理
位 置 的 卫 星 到 用 户 接 收 机 之 间 的 距离 ， 然
国的北 斗 系统 虽然 存 在着 优 势 ， 但仍 有一 定 出用户的 三维 坐 标 位 置 ， 再 将 相关 信 息或 通 的 差 距 和 不足 ， 需 要不 断 发 展 完 善 ， 寻 求 突 来的 坐标 资 料或 通 信 内容 后 ， 经 卫 星转 发 器 个服 务 区 较 北 斗 一 代系 统 扩 大 三倍 的 区域
称为 “ 中 国的ＧＰ Ｓ” 。
“ 格 洛 纳 斯 ”、欧 盟 “ 伽 利 略”等 其 他 卫 星 ３ ． ３ 功 能的 对 比 系统 ， 它 由空 间 部分 、地面 监 控 部 分 和 用 户 导 肮 系 统 兼 容 的 终 端 组 成 它可 以在 全 球 ＧＰ Ｓ 用 户设 备用 于 接 收 来 自卫 星 星 座 接 收 机 三大 部 分 组 成 。 Ｇ Ｐ Ｓ 的 空 间部 分 是 范 围 内全 天 候 、 全 天 时 为 各 类 用 户 提 供 高 信 号 ， 并计 算 出所 需 的 位 置 、 速 度和 时 间信 于 距地表２ ０ ２ ０ ０ ｋｍ的 上 空 ，均 匀分 布 在６
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定位系统，用于提供精确的导航和定位服务。
然而，它们在工作原理和技术细节上存在一些区别。
本文将详细介绍北斗卫星导航工作原理和GPS卫星导航工作原理的区别。
一、北斗卫星导航工作原理北斗卫星导航系统由中国独立研发，旨在提供全球定位、导航和时间服务。
该系统由一组地面控制站、一组中继卫星和一组用户终端组成。
其工作原理如下：1. 地面控制站：地面控制站负责监控卫星运行状态、计算卫星轨道和时钟校正，并向卫星发送控制指令。
2. 中继卫星：北斗系统中继卫星接收地面控制站的指令，并将其转发给用户终端。
中继卫星还负责接收用户终端发送的导航请求，并将其转发给地面控制站。
3. 用户终端：用户终端接收中继卫星发送的导航信号，并通过计算信号传播时间和卫星位置来确定自身的位置。
北斗卫星导航系统采用三角定位原理来确定用户终端的位置。
用户终端接收来自至少三颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置来计算自身的位置。
二、GPS卫星导航工作原理GPS卫星导航系统由美国发起，目前已成为全球最主要的卫星导航系统。
该系统由一组地面控制站、一组卫星和一组用户终端组成。
其工作原理如下：1. 地面控制站：地面控制站负责监控卫星运行状态、计算卫星轨道和时钟校正，并向卫星发送控制指令。
地面控制站还负责维护GPS系统的精确时间。
2. 卫星：GPS系统由一组24颗主要卫星和若干备用卫星组成。
这些卫星按照特定的轨道分布在地球的低轨道上，它们向用户终端广播导航信号。
3. 用户终端：用户终端接收来自至少四颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置来计算自身的位置。
GPS卫星导航系统也采用三角定位原理来确定用户终端的位置。
用户终端接收来自至少四颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置来计算自身的位置。
三、北斗卫星导航与GPS卫星导航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定位系统，但它们在以下几个方面存在一些区别：1. 发展国家：北斗卫星导航系统是中国独立研发的，而GPS卫星导航系统是由美国发起的。
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]。
GPS与北斗系统原理与对比
北斗系统的应用领域
导航与定位 遥感与测绘 智能交通 公共安全与应急救援
04
GPS与北斗系统的 对比
定位精度对比
GPS定位精度：米级
北斗系统定位精度：厘米级
对比结果：北斗系统定位精度 高于GPS
原因分析：北斗系统采用更高 精度的原子钟和卫星导航算法
信号覆盖范围对比
GPS系统覆盖范围：全球范围 北斗系统覆盖范围：全球范围，但在中国境内信号更稳定 覆盖范围对比：北斗系统在中国境内信号更稳定，但GPS系统在全球范围内更广泛覆盖 适用场景：在某些特定区域，北斗系统可能更适合
抗干扰能力对比
GPS系统抗干扰能力较弱 - 容易受到电子干扰和欺骗 攻击
- 容易受到电子干扰和欺骗攻击
• （1）建设时间短：北斗系统建设时间相对较短，相对于GPS等系统在覆盖范围和稳定性方面可能存在不足。 • （2）终端设备昂贵：由于北斗系统建设时间短，终端设备相对较少，价格也相对较高。 • （3）与GPS兼容性差：北斗系统和GPS系统在信号格式和频率上存在差异，需要专门的接收机才能同时接收两个系统
GPS与北斗系统原 理与对比
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北斗系统概述 GPS与北斗系统的优缺点 分析
GPS系统概述
GPS与北斗系统的对比 GPS与北斗系统的未来发 展前景
01
添加章节标题
02
GPS系统概述
GPS系统的定义与组成
GPS系统的定义：GPS是全球定位系统（Global Positioning System）的简称，是一种以人造地球卫星为 基础的高精度无线电导航的定位系统。
北斗导航系统与GPS导航系统的比较
中国北斗定位系统与美国GPS比较学院空间科学与技术学院专业空间科学与技术学生姓名杜苏学号1513122924老师张华副教授一、全球卫星定位系统介绍GPS系统概念全球定位系统（NA VSTARGPS，Navigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System，以下简称GPS）是一个中距离圆型轨道卫星定位系统。
该系统是由美国政府于20世纪70年代开始进行研制于1994年全面建成，原是美国国防部为了军事定时、定位与导航的目的所发展，希望以卫星导航为基础的技术可构成主要的无线电导航系统，未来并能满足下一个世纪的应用。
第一颗GPS卫星在1978年发射，首十颗卫星称为BLOCKI试验型卫星，从1989年到1993年所发射的卫星称为BLOCKII/IIA量产型卫星，第二十四颗BLOCKII/IIA卫星在1994年发射后，GPS已达到初步操作能力（Initial Operational Capability，IOC），24颗GPS卫星提供全世界24小时全天候的定位与导航信息。
美国空军太空司令部于1995年4月27号宣布GPS已达到完整操作能力（Full Operational Capability），将BLOCKI卫星加以汰换而24颗卫星全部为BLOCKII/IIA卫星，之后又发射四颗BLOCKIIA及一颗BLOCKIIR卫星，成功地满足军事实务的操作。
由于此技术的迅速发展，使得民间应用的需求与日遽增，对于传统导航方式更有革命性的影响。
全球卫星定位系统实际上是由24颗卫星所组成，其中有3颗为备用卫星，这些卫星分布于距地表20,200公里的上空，而且分属于6个轨道面；卫星轨道面倾斜角为55度﹐提供全球全天候﹐每秒一次﹐持续不断的定位讯号。
这些卫星每11小时58分环绕地球一次，即每天绕过您的头顶二次，就像是月球一样不停地绕着地球旋转，其速度约每秒1.8里。
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北斗与GPS导航定位系统对比分析研究
摘要:本文基于笔者从事导航系统应用的相关工作经验,以北斗与GPS导航定位系统之间的对比为研究对象,论文首先分析了北斗卫星导航系统的工作原理,进而从卫星数量、轨道特性、定位原理、用户容量和定位精度等方面探讨了二者之间的差别,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:GPS 北斗导航定位对比
北斗一号卫星导航定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。
其基本功能包括:定位、通信(短消息)和授时。
2000年10月和12月,我国两次成功发射“北斗一代”导航试验卫星,为我国“北斗”导航系统建设奠定了基础。
双星导航定位系统是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域性导航系统。
北斗二代卫星导航定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段[1]。
其功能与GPS相同,即定位与授时。
2010年1月17日凌晨,北斗二代卫星导航系统的第三颗卫星成功发射。
这也预示着北斗二代进入了加速组网阶段。
2010年11月1日00:26我国成功将第四颗“北斗二代”导航卫星送入太空。
1 “北斗”定位系统的定位原理及系统组成
1.1 “北斗”卫星导航系统的定位原理
“北斗一号”卫星导航系统的定位原理与GPS系统不同,GPS采用的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的三维定位数据,而“北斗一号”卫星导航定位系统则采用主动式双向测距二维导航,由地面中心控制系统解算供用户使用的三维定位数据。
“北斗”卫星是中国“北斗”导航系统空间段组成部分,由两种基本形式的卫星组成,分别适应于GEO和MEO轨道。
“北斗”导航卫星由卫星平台和有效载荷两部分组成。
卫星平台由测控、数据管理、姿态与轨道控制、推进、热控、结构和供电等分系统组成。
有效载荷包括导航分系统、天线分系统。
GEO卫星还含有RDSS有效载荷。
因此,“北斗”卫星为提供导航、通信、授时一体化业务创造了条件。
1.2 系统组成
北斗双星导航系统主要由空间部分、地面中心控制系统和用户终端3个部分组成。
空间部分由轨道高度为36000km的2颗工作卫星和1颗备用卫星组成(一个轨道平面),其坐标分别为(80°E,0°,36000km)、(140°E,0°,36000km)、(110.5°E,0°, 36000km)。
卫星不发射导航电文,也不配备高精度的原子钟,只是用于在地面中心站与用户之间进行双向信号中继。
卫星电波能覆盖地球表面42％的面积,其覆盖的经度为100°,纬度为N81°～S81°。
地面中心控制系统是北斗导航系统的中枢,包括1个配有电子高
程图的地面中心站、地面网管中心、测轨站、测高站和数十个分布在全国各地的地面参考标校站,主要用于对卫星定位、测轨,调整卫星运行轨道、姿态,控制卫星的丁作,测量和收集校正导航定位参量,以形成用户定位修正数据并对用户进行精确定位。
用户终端为带有定向天线的收发器,用于接收中心站通过卫星转发来的信号和向中心站发射通信请求,不含定位解算处理功能。
时间系统和坐标系统:时间系统采用UTC(世界协调时),坐标系统采用1954年北京坐标系和1985年中国国家高程系统。
未来的北斗卫星导航系统(COMPASS)将由分布在3个轨道面上的30颗中等高度轨道卫星(MEO)和均匀分布在一个轨道面的5颗地球同步卫星构成。
非静止轨道上,每个轨道面10颗卫星,其中1颗为备用,轨道倾角为56°。
卫星轨道半长轴约为2.7万km。
2 北斗卫星导航系统的工作过程
地面控制中心向卫星I和卫星II同时发送询问信号,经卫星转发器向服务区内的用户广播。
用户响应其中一颗卫星的询问信号,并同时向两颗卫星发送响应信号,经卫星转发回中心控制系统。
中心控制系统接收并解调用户发来的信号,然后根据用户申请的服务内容进行相应的数据处理。
对定位申请,中心控制系统测出两个时间延迟:即从中心控制系统发出询问信号,经某一颗卫星转发到达用户,用户发出定
位响应信号,经同一颗卫星转发回中心控制系统的延迟;和从中心控制系统发出询问信号,经上述同一卫星到达用户,用户发出响应信号,经另一颗卫星转发回中心控制系统的延迟。
由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的,可以由上述两个延迟量计算出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和。
从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上;另外,中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。
因此,中心控制系统利用数值地图可计算出用户所在点的三维坐标,并与相关信息或通信内容发送到卫星,经卫星转发器传送给用户或收件人。
北斗卫星导航定位系统的工作步骤如下。
(1)地面控制中心向2颗卫星发送询问信号;(2)卫星接收到询问信号,经卫星转发器向服务区用户播送询问信号;(3)用户响应其中1颗卫星的询问信号,并同时向2颗卫星发送回应信号;(4)卫星收到用户响应信号,经卫星转发器发送回地面控制中心; (5)地面控制中心收到用户的响应信号,解读出用户申请的服务内容;(6)地面控制中心利用数值地图计算出用户的三维坐标位置,再将相关信息或通信内容发送到卫星; (7)卫星在收到控制中心发来的坐标资料或通信内容后,经卫星转发器传送给用户或收件人。
3 北斗卫星导航系统与GPS系统的比较
3.1 卫星数量和轨道特性的对比
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。
3.2 定位原理的对比
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。
3.3 定位精度的对比
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25m～100m 提高到12m,授时精度日前约20ns。
二代“北斗”可以称为“中国的GPS”,不过它仍然会比GPS多一个通讯为发展我国二代“北斗”的关键技术提供了准备。
定位的“北斗”一号备份卫星上新装载了用于卫星定位的激光反射器,能够参照其他星,把自身位置精确定格在几个厘米的尺度以内。
这颗卫星已定位成功,表明这种技术是有效而可靠的。
参考文献
[1] 吕伟,朱建军.北斗卫星导航系统发展综述[J].科技资讯,2007(3).
[2] 魏武财.北斗导航系统原理研究[J].科技创新导报,2003(6).。