GPS与北斗系统原理与对比
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。
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。
基于北斗系统与GPS系统性能的对比分析
扩建后的 “ ￣ ｔ － －” － 系统 主要 目的是为陆 、 海 、空三大领 域提 供 实时、 全 天候和 全方位 于主控站 的参与形成了很强抗干扰能力。 Ｐ Ｓ 系统相同， 采用无源定位原理， 用户 只需接受即可定位 ， 的导航 服务。 Ｇ Ｐ Ｓ 系统 于７ ０ 年代 正式开通使 用， 经过２ ０ 余年 的 同Ｇ
于２ ０ ０ ７ 年 实验使用 。 至２ ０ １ ２ 年ｌ Ｏ 月共建立了ｌ ６ 颗星 ， 系统形成了
导引船只顺利通过 飘满浮冰的航道。 最后 ， 北斗卫星导航 系统优势是它的开放性。 开放 服务是
测 速和授时服务， 且在 提供无源定位和 东至 日本， 西至印度东部， 南至澳 大利亚， 北至蒙古国亚太区域 向全 球免费提供 定位、 与Ｇ Ｐ Ｓ 兼容， 特 别适合 集团用户 及定位、 授时和通信与一体 的服务。 预 计２ ０ ２ ０ 年， 实现３ ５ 颗星的 授时服务 时用户数 量没有限制、
・哎 计 分 析
基于北斗系统与Ｇ Ｐ Ｓ 系统性能的对 比分析
王明哗 袁 凯（ 空军 大连通信士 官 学校信息 网络 系／ 无线系， 辽 宁 大 连 １ １ ６ ６ ０ ０ ）
GPS、北斗系统与车辆定位管理原理及实现
一、GPS/北斗系统及其定位原理ＧＰＳ／全球定位系统（英语：Global Positioning System，通常简称GPS），又称全球卫星定位系统，是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。
它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。
系统由美国国防部研制和维护，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。
该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机。
最少只需其中3颗卫星，就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度；所能收联接到的卫星数越多，解码出来的位置就越精确。
该系统由美国政府于1970年代开始进行研制并于1994年全面建成。
使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务，无需另外付费。
GPS信号分为民用的标准定位服务（SPS，Standard Positioning Service）和军规的精确定位服务（PPS，Precise Positioning Service）两类。
由于SPS无须任何授权即可任意使用，原本美国因为担心敌对国家或组织会利用SPS对美国发动攻击，故在民用讯号中人为地加入选择性误差（即SA政策，Selective Availability）以降低其精确度，使其最终定位精确度大概在100米左右；军规的精度在十米以下。
2000年以后，克林顿政府决定取消对民用讯号的干扰。
因此，现在民用GPS也可以达到十米左右的定位精度。
GPS系统拥有如下多种优点：使用低频讯号，纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。
GPS系统的组成一个随着地球自转的GPS卫星星座例子。
在此例子中，可接收到的卫星数量是以北纬45°为基准，而此数量会随着时间而变动。
北斗卫星导航系统定位原理
北斗卫星导航系统定位原理
北斗卫星导航系统是一种基于卫星信号的全球定位系统，通过接收来自卫星的信号来确定接收器的位置。
它的定位原理基于三角测量原理和时间测量原理。
在北斗系统中，至少四颗北斗卫星以不同的轨道分布在地球上空，每颗卫星都会发射信号，包括其自身的位置和时间信息。
接收器接收到来自至少四颗卫星的信号后，会计算每颗卫星信号的传播时间差，并通过三角测量原理来确定接收器的位置。
三角测量原理是利用三个已知位置的卫星信号和接收器的距离来确定接收器的位置，类似于实际生活中使用三角形测量距离的原理。
此外，北斗系统还利用了时间测量原理来提高定位的精度。
北斗系统中的卫星都会同步发射时间信号，接收器通过接收到的卫星时间信号来计算卫星信号传播的时间差，进而确定接收器与卫星之间的距离。
利用多颗卫星的传播时间差，接收器可以计算出自身与各颗卫星的距离，从而实现更为精确的定位。
在实际使用中，北斗系统通过接收器与卫星之间的距离差异，根据卫星的位置和时间信息，通过复杂的算法计算得出接收器的三维位置坐标，包括经度、纬度和高度。
需要注意的是，北斗系统在进行定位时，还会考虑到误差修正和多路径效应等因素，以提高定位的准确性。
因此，北斗卫星导航系统的定位原理是基于卫星信号的三角测量和时间测量来确定接收器的位置。
北斗卫星导航系统与GPS的比较
前 后 完 成 Ⅲ 代 系 统 ２ ４ ＋ ３ 颗 卫 星 的 星 座 组 齑 — — — — 纛 — — — 寸 ＿ — 一 — — — — — — — ＿
网 计 划 ， 以 最 终 实 现 Ｇ Ｐ Ｓ 现 代 化 的 宏 伟 蓝 图 。 Ｇ Ｐ ｓ 现 代 化 是 美 国 于１ ９ ９ ９ 年１ 月 ２
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表 １ 北 斗 系 统 与 Ｇ Ｐ Ｓ － ｌ ｕ 的 兼 容 性 比 较 ——＿ 二 二 ＿ 二 二 二 二 ＿ ———————一
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Ｇ Ｐ Ｓ 信 号 一 度 出 现 了 被 敌 方 干 扰 而 无 法 使 … 运 … 五 － — — …… …… … 』 — — — — — — — …… …… … ， — — — — ＿ ＿ ］ Ｉ
提高军用码 的可靠性 、 保 密性 和抗 干扰能 斗 系统的混合 轨道适 合一箭 多星发 射 ， 而
２ ０ １ １ 年ｌ ２月 ２ ７日， 该 系统 开始试运行 服 力 ； ② 通过阻止 和干扰 战区的 Ｇ Ｐ Ｓ信号 ， 务， 到２ ０ ２ ０年 左右 ， 北 斗卫星导 航系统将 使 敌方 无 法正 常使 用 ，而 在 战区 以外 的 实现全球覆盖。 届时 ， 该 系统 可在全球范 围 内为各类用户全天候 、全天时地提供高精 度、 高可靠 的定位 、 导航 、 授 时和短报 文通 信 服 务 ，并 与 美 国 的 Ｇ Ｐ Ｓ 、俄 罗 斯 的 星导 航 系 统 （ Ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ Ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ａ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｔ ｅ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， 简称 Ｇ Ｎ Ｓ Ｓ ） 。 国国防部批准并 由其陆海空三军联合研制 制项 目于 １ ９ ７ ３年 １ ２月开始启 动 ， 历时 ２ ０ Ｇ Ｐ Ｓ用户却能更精确 、 更安全地使用 Ｇ Ｐ Ｓ 。 北斗卫 星导航 系统从 ２ ０ ０ ４年开 始建 设， 与Ｇ Ｐ Ｓ相 比虽 然起 步较 晚 ， 但 在卫 星 的星座 ～ 轨道设计 、 信 号频率体 制 、 星载 同步 、卫星地面测控等一系列核心关键技
四大卫星定位系统技术对比
四大卫星定位系统技术对比学院：物理与电子学院班级：姓名：学号：指导教师：时间：2014年11月12日如果说到汽车定位导航技术，你首先想到是什么？没错，答案就是美国佬的全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）。
自从GPS系统完善之后，人们对卫星定位的依赖也越来越严重，无论是民众需求还是企业需求，或者是更高级的军事与科研需求。
所以其他势力非常需要完全属于自己的卫星定位系统，经过多年的努力，终于诞生了其他三种卫星定位系统：伽利略定位系统（欧盟；2014），GLONASS全球卫星定位系统（俄罗斯；未知），北斗卫星导航系统（中国；2012之后）。
虽然A-GPS也能定位，但是它并不是卫星定位的原理。
四大卫星定位系统参数对比：我们可以在卫星数量上面看出伽利略与北斗卫星系统需要的卫星数量最多，而在轨道高度伽利略定位系统使用的卫星轨道高度最高，所以伽利略系统的覆盖面积是最大的。
在位置精度方面伽利略许诺了民用能够达到1米的误差（不过建成实际使用情况不知能否想承诺的一样）。
由于北斗系统拥有双向通信的功能，在授时精度方面要差一些，为50纳秒。
同时速度精度一样受到授时精度的影响，为0.2米/秒。
轨道高度：轨道高度是指卫星运行的轨道离地面高度，高度越高代表卫星覆盖的地球表面的面积越大，就是覆盖面越广。
授时精度：卫星发送报文时里面会存在两个内容，一是卫星自己所处的轨道坐标，二是卫星里面存储的标准时间。
授时精度就是从卫星传到地面后可能发生的误差，简单的说就是授时精度越高，定位的精度就越高。
定位原理对比：目前这三家都使用了单向、终端自定位的方案目前这三家都使用了单向、终端自定位的方案。
暨卫星发送报文，终端只负责接收，然后由终端自己解码算出自己所处的位置。
这种方式非常方便，无论身在地球何处，只要不是在天空被覆盖的地方，就能够定位，包括海洋，沙漠。
不过缺点是就不能把自己所在的位置分享出去，如果需要分享，必须要通过其他途径，比如WIFI，GPRS等等。
四大全球卫星定位系统比较
北斗卫星导航系统-系统组成
系统组成：
空间段：由5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星 组成
GEO 卫星
星座
Non-GEO 卫星
北斗卫星导航系统-系统组成
系统组成：
地面段：由主控站、上 行注入站和监测站组成
北斗系统地面段
北斗卫星导航系统-系统组成
第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源 服务能力。
北斗卫星导航系统-发展路线图
北斗卫星导航系统-工程任务
+ 主要任务：
研制生产5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星，在西昌 卫星发射中心用CZ-3A系列运载火箭发射共35颗卫星， 西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测控支持。
四大卫星导航系统
美国的GPS 中国的北斗 俄罗斯的GLONASS 欧盟的Galileo 四大系统参数应用比较
+ 格洛纳斯卫星系统是“格洛纳斯GLONASS”是俄语中 “全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。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。按计划，该系统将于2007年年底 之前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及 导航服务。到2009年年底前，其服务范围将拓展到 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。
GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。
GPS-系统组成
GPS构成
空间部分
•24颗工作卫星组成 •距地表20200km上 空
•全球任何地方、任 何时间都可观测到4 颗以上的卫星