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卫星导航系统与卫星授时

2017-12-16查看数:174

卫星导航系统

采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行定位导航的技术。

卫星导航系统由导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分组成。

   ①导航卫星(空间段):由多颗导航卫星构成空间导航星座。

   ②地面台站(地面段):包括主控站、时间同步/ 注入站、监测站等若干地面站。

   ③用户设备(用户段):各种定位导航设备、应用系统等。

 

全球四大卫星导航系统

北斗导航系统

北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

目前,我国正在实施北斗三号系统建设。根据系统建设总体规划,计划2018年,面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务;2020年前后,完成35颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。

北斗系统将覆盖全球.jpg    北斗系统星座图.jpg

北斗系统具有以下特点:

一是北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显。

二是北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

三是北斗系统创新融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

目前,正在运行的北斗二号系统定位精度优于10米,测速精度优于0.2 米/秒,授时精度优于50纳秒。 

北斗导航系统图_1.jpg 

 

GPS导航系统

美国的GPS全球定位系统是美国为军事目的而建立的。

美国为军用和民用安排了不同的频段,并分别广播了P码和C/A码两种不同精度的位置信息。美国军用GPS精度可达1米,而民用GPS理论精度只有10米左右。 特别地,美国在90代中期为了自身的安全考虑,在民用卫星信号上加入了SA (Selective Availability),进行人为扰码,这使得一般民用GPS接收机的精度只有100米左右。2000年5月2日,SA干扰被取消,全球的民用GPS接收机的定位精度也提高了许多,大部分的情况下可以获得10米左右的定位精度。

 

格洛纳斯(GLONASS)导航系统

GLONASS是前苏联从80年代初开始建设的卫星定位导航系统。直到1995年,俄罗斯耗资30多亿美元,才完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。此卫星网络由俄罗斯国防部控制。

俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。不过,GLONASS应用普及情况则远不及GPS

 

伽利略(Galileo)导航系统

总投资达35亿欧元的伽利略计划是欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统,提供高精度,高可靠性的定位服务,实现完全非军方控制、管理,可以进行覆盖全球的导航和定位功能。 

 

卫星授时

请参阅《导航卫星的授时功能及应用》一文


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