北斗究竟能排第几?全球四大卫星导航系统(一)

北斗究竟能排第几?全球四大卫星导航系统(一)

北斗横空出世,打破GPS垄断!一项功能,北斗独有!

GLONASS与北斗(BDS)后发制人,却不如最早建造的GPS?问题出在哪里?

神秘的伽利略是什么来头?GPS频频干预,欧盟能否完成伽利略的建造?

…………………

自从苏联将第一颗人造卫星送上太空后,关于太空的装备竞赛就没有停止过,原本科学家发明了一套算法来确定卫星的位置,却发现通过反推,可以由卫星知道地面的位置,卫星定位由此诞生。早在上个世纪1973年,美国开始着手组建GPS全球导航系统,历经二十余年,耗资三百多亿,于1994年建成由24颗卫星在20200千米高度均匀分布组成的全球导航系统。

目前,全球有四大导航系统,首先在这里说明一下,导航系统有很多,但我们在此只聊全球导航系统,那些日本印度一些国家的卫星导航也属于导航系统,但属于区域导航,但不具备全球导航能力。美国GPS,前苏联—俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯,由前苏联组建,苏联解体后由俄罗斯维护运营),中国北斗(BDS),欧盟伽利略(此排名按运营时间先后来定,虽然伽利略比北斗运营早,但那时伽利略并没有组网完成,所以在此不算)为四大全球导航系统。

伽利略是算还是不算呢

首先我们先聊一聊在北斗出现之前处于垄断地位的GPS全球导航系统。

可能有人会问在北斗之前除了GPS还有俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯)啊。没错但为什么和GPS处于同时期的GLONASS没有打破GPS的垄断地位呢?以后我们会一一聊到。

大部分人对GPS的认识,都停留在它的24颗导航卫星,但其实实际工作的只有21颗卫星,有三颗是备份卫星,这24颗卫星,可以让在地球的任何一个地方都可以保证接收到四颗卫星的信号,完成定位。其实GPS不仅由24颗卫星组成,GPS还包涵地面控制部分,包括1个主控站,3个注入站,和5个监测站。监测站用于观测所有GPS卫星各项数据,的主控站用于接受各地监测站对GPS的观测数据,并计算修正数据,将这些数据编辑成导航电文,再生成导航点通过注入站以S波段发送给GPS卫星,卫星在经过QBSK相移键控调制后的导航电文给用户完成导航。

GPS大致工作流程:卫星—地面站—卫星—用户

GPS不仅可以导航定位,还可以进行授时,每一颗GPS卫星都带有原子钟,原子钟是通过原子的震荡频率来进行计算时间,我们北斗上用的就是铷原子钟和铯原子钟。GPS卫星还可以进行测速,利用多普勒原理进行速度测量。总结来说GPS有三大功能,导航(定位属于导航范围),授时,测速。可能有人会问,没有通信功能吗?对,目前GPS是没有通信功能的,大家所熟知的卫星通信,那都是属于北斗的范围,GPS可没有通信功能,GPS要想实现通信,需要和其他专门的通信卫星配合才可以。瞬间感觉北斗上了一个层次噢。

图中可以看出,有几颗北斗卫星轨道相对要高一些,分布在35000多千米的北斗卫星是用于通信功能

不要骄傲,接下来,你会感觉到GPS的霸主地位!虽然GPS组建最早,但GPS依旧是精度最高的全球导航系统,GPS的军码定位误差达到小于5米!大家对5米可能没有什么直观性,这么说吧,举个不恰当的例子,不考虑其他任何因素,我给82-2式手榴弹装上GPS,这时在美国金门大桥上站着一个人(金门大桥:怎么又是我),通过GPS导航定位,砰!金门大桥上的人光荣牺牲(82-2式手榴弹杀伤半径6米),也就是说,不管我怎么扔,通过GPS导航定位,金门大桥上的这人必死的。我们再通过对比来直观感受一下,俄罗斯GLONASS的精度为15米,北斗为10米,伽利略……额,只能说还在理论中。为什么说中国,前苏联二者后建的(伽利略:你有礼貌吗!),没有发挥后发制人的优势呢。前面我们说了,GPS的监测站有五个,均匀分布在赤道附近,为什么美国要把监测站都造到赤道附近?出于某些原因(知识有限,望谅解),将监测站建于赤道附近,可以大大提高卫星的精度,这也是出于历史原因,让美国在这些地方都有领土或者岛屿。这也是我们国家有着三十多个监控站,却精度不如GPS的原因,并不是我们技术不先进,而是地理位置原因,我们在赤道附近无法建立监测站,这也是我们国家援助非洲的原因之一,如果能在赤道附近建立监测站,那将大大提高北斗的精度。

美国的监测站完美的分布在赤道附近

GPS虽然由于北斗的出现,被打破了其垄断地位(GLONASS、伽利略:完全被忽略啊),但GPS依旧有着他的独特优势。不过GPS毕竟是美国的东西,我们想想“银河号”时件,想想汶川大地震,美国关闭了当时的GPS,导致我们一个直升机失去航向撞山,机组无一幸存!我们只有拥有自己的全球导航系统,才不会受制于人!

下次我们继续!希望大家点点关注啦!感谢大家!

—为什么和GPS同时期建造的GLONASS无法打破GPS的垄断地位?

—伽利略究竟有没有建成,伽利略的精度比GPS更高?

—为什么说只有北斗才能真正抗衡GPS?

郑重声明:本文内容及图片均整理自互联网,不代表本站立场,版权归原作者所有,如有侵权请联系管理员(admin#wlmqw.com)删除。
(0)
用户投稿
上一篇 2022年6月19日
下一篇 2022年6月19日

相关推荐

联系我们

联系邮箱:admin#wlmqw.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息