目前,除了GPS全球定位系統外,俄羅斯,歐洲及中國都有自己的衛星定位系統,能把他們作個比較嗎?
熱心網友
中國有自己的北斗雙星定位系統GPS觀測一個靜止物體需要3顆衛星,運動4顆,我們只要兩顆!
熱心網友
GPS: 即全球定位系統(Global Positioning System)是美國從本世紀70年代開始研制,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成,具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經近10年我國測繪等部門的使用表明,GPS以全天候、高精度、 自動化、高效益等顯著特點,贏得廣大測繪工作者的信賴,并成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、運載工具導航和管制、地殼運動監測、工程變形監測、資源勘察、地球動力學等多種學科,從而給測繪領域帶來一場深刻的技術革命。 GPS的基本定位原理是:衛星不間斷地發送自身的星歷參數和時間信息,用戶接收到這些信息后,經過計算求出接收機的三維位置,三維方向以及運動速度和時間信息。 全球定位系統(Global Positioning System)是美國第二代衛星導航系統。是在子午儀衛星導航系統的基礎上發展起來的,它采納了子午儀系統的成功經驗。和子午儀系統一樣,全球定位系統由空間部分、地面監控部分和用戶接收機三大部分組成。 按目前的方案,全球定位系統的空間部分使用24顆高度約2。02萬千米的衛星組成衛星星座。21+3顆衛星均為近圓形軌道,運行周期約為11小時58分,分布在六個軌道面上(每軌道面四顆),軌道傾角為55度。衛星的分布使得在全球的任何地方,任何時間都可觀測到四顆以上的衛星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖形(DOP)。這就提供了在時間上連續的全球導航能力?! 〉孛姹O控部分包括四個監控站、一個上行注入站和一個主控站。監控站設有GPS用戶接收機、原子鐘、收集當地氣象數據的傳感器和進行數據初步處理的計算機。監控站的主要任務是取得衛星觀測數據并將這些數據傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地。它對地面監控部實行全面控制。主控站主要任務是收集各監控站對GPS衛星的全部觀測數據,利用這些數據計算每顆GPS衛星的軌道和衛星鐘改正值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務主要是在每顆衛星運行至上空時把這類導航數據及主控站的指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天進行一次,并在衛星離開注入站作用范圍之前進行最后的注入。 GPS系統的特點:高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等。 1、定位精度高 應用實踐已經證明,GPS相對定位精度在50KM以內可達10-6,100-500KM可達10-7,1000KM可達10-9。在300-1500M工程精密定位中,1小時以上觀測的解其平面其平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定得邊長比較,其邊長較差最大為0。5mm,校差中誤差為0。3mm。 2、觀測時間短 隨著GPS系統的不斷完善,軟件的不斷更新,目前,20KM以內相對靜態定位,僅需15-20分鐘;快速靜態相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15KM以內時,流動站觀測時間只需1-2分鐘,然后可隨時定位,每站觀測只需幾秒鐘。 3、測站間無須通視 GPS測量不要求測站之間互相通視,只需測站上空開闊即可,因此可節省大量的造標費用。由于無需點間通視,點位位置可根據需要,可稀可密,使選點工作甚為靈活,也可省去經典大地網中的傳算點、過渡點的測量工作。 4、可提供三維坐標 經典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標。目前GPS水準可滿足四等水準測量的精度。 5、操作簡便 隨著GPS接收機不斷改進,自動化程度越來越高,有的已達“傻瓜化”的程度;接收機的體積越來越小,重量越來越輕,極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強度。使野外工作變得輕松愉快。 6、全天候作業 目前GPS觀測可在一天24小時內的任何時間進行,不受陰天黑夜、起霧刮風、下雨下雪等氣候的影響。 7、功能多、應用廣 GPS系統不僅可用于測量、導航,還可用于測速、測時。測速的精度可達0。1M/S,測時的精度可達幾十毫微秒。其應用領域不斷擴大。GPS系統的應用前景當初,設計GPS系統的主要目的是用于導航,收集情報等軍事目的。但是,后來的應用開發表明,GPS系統不僅能夠達到上述目的,而且用GPS衛星發來的導航定位信號能夠進行厘米級甚至毫米級精度的靜態相對定位,米級至亞米級精度的動態定位,亞米級至厘米級精度的速度測量和毫微秒級精度的時間測量。因此,GPS系統展現了極其廣闊的應用前景。俄羅斯“格洛納斯”衛星定位系統: 俄計劃同印度一起部署和利用“格洛納斯”衛星定位系統,在2007年前將該系統的衛星數量至少增加到18個。 在普京訪問印度期間雙方將簽署有關聯合部署并和平利用俄“格洛納斯”衛星定位系統的協議。根據這一合作協議,印度今后將利用本國的運載火箭自本國的發射場發射這一衛星定位系統的新式“格洛納斯-M”和“格洛納斯-K”衛星,這種衛星能夠在太空工作7到10年,而以前發射的大部分“格洛納斯”衛星工作壽命只有3年。 俄“格洛納斯”全球衛星導航系統同美國GPS全球衛星定位系統類似,是由24顆衛星組成的軍民兩用系統,該系統首顆衛星于1984年發射。1994年該系統的衛星數量達到12顆并開始運轉,到1995年該系統的衛星數量達到24顆開始完全發揮作用。但是由于俄羅斯航天撥款出現嚴重不足,該系統的大部分衛星老化并未及時完成新老更替,系統無法發揮導航定位功能。 俄印在利用俄“格洛納斯”系統方面,將參照美國GPS衛星定位系統的服務方式,采取商業模式使用。歐洲“伽利略”定位系統: 沒有“伽利略”計劃,歐洲“將不可避免地成為(美國的)附庸,首先是科學和技術,其次是工業和經濟”。所以,歐盟頂著困難也要上。2003年3月“伽利略”導航衛星系統計劃正式啟動。 歐盟的一些專家稱,“伽利略”系統可與美國的GPS和俄羅斯的“全球導航衛星系統”兼容,但比后兩者更安全、更準確、更商業化,有助于歐洲太空業的發展。美國在基礎層面的一個潛在擔心就是,一旦2008年“伽利略”系統開始投入使用,將對GPS技術優勢產生前所未有的威脅,到時更多的客戶轉向“伽利略”系統,美國GPS將可能成為孤家寡人,盡管美國并不以此來盈利,但它在太空以及國際政治上的影響力無疑將大打折扣。“伽利略”與GPS相比,有較大的不同和優越性。例如,“伽利略”系統的衛星數量多、達到30顆,美國目前還只有24顆;“伽利略”的軌道位置比美國的GPS高、軌道面少;“伽利略”更多用于民用,可為地面用戶提供3種信號,且定位精度都優于GPS。 這三種信號是:1)免費使用的信號;2)加密且需交費使用的信號;3)加密且需滿足更高要求的信號?!百だ浴钡挠脩艨筛鶕枰M行選擇。 三種信號中最高精度比美國GPS高10倍,比如“伽利略”確定物體的誤差范圍將在1米之內,遠遠要強于美國GPS系統誤差10米的性能,因而更能準確地測出物體的位置,甚至還能提供即時的定位信息,即使是免費使用的信號精度也達到6米。不少專家形象地比喻說,如果說GPS只能找到街道,“伽利略”則可找到車庫門。此外,“伽利略”系統的運作將十分安全、穩定,非常適合安全要求極高的使用者,如引導飛機安全起降或火車行駛等。 鑒于“伽利略”這些優勢,以及無法阻止“伽利略”的崛起,美國認為與歐洲進行衛星定位合作可能更為劃算,因為這利于GPS繼續穩定發揮作用。況且,歐盟在簽署合作協議后已明確表示,“伽利略”系統啟用后,其衛星將避免擠占美國GPS的衛星軌道位置和頻道,對于雙方來說,都等于使對方的衛星數目增加了一倍,歐盟的“伽利略”也借此提高了影響力,雙方的合作何樂不為? 對中國,負面影響不算太大 中國2003年也積極參加了“伽利略”系統計劃。美國與歐盟的合作目前來看對中國影響不大,相反積極作用可能更大。。