四大導航系統(tǒng)絕技大比拼

  目前全球擁有四大導航系統(tǒng),各有千秋:GPS只能找到街道,而伽利略卻能找到車庫的門,北斗的特長如通過短信讓他人獲知自己的位置,是其他導航系統(tǒng)目前不具備的。

  “北斗將于2020年形成全球覆蓋能力!敝袊倍沸l(wèi)星導航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其,在去年年底宣布北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式提供試運行服務(wù)時這樣表示。他說,“在目前具備10顆衛(wèi)星的情況下開展北斗的試運行服務(wù)基于兩方面的考慮:一是為了盡早地滿足我們國家和周邊地區(qū)對衛(wèi)星導航的需求,二是及早地推動北斗的應用!

  眾所周知,北斗——這一我國自主研發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)事關(guān)國家安全,有其軍事意義,但除此之外,較之GPS,北斗還有什么獨門絕招嗎?

  其實,目前全球擁有四大導航系統(tǒng),各有千秋:GPS只能找到街道,而伽利略卻能找到車庫的門,北斗的特長如通過短信讓他人獲知自己的位置,是其他導航系統(tǒng)目前不具備的。

  美國全球定位系統(tǒng)(GPS)

  關(guān)鍵詞:勝在成熟

  布局:28顆衛(wèi)星(其中4顆備用)早已升空,分布在6條交點互隔60度的軌道面上,距離地面約20000千米。已經(jīng)實現(xiàn)單機導航精度約為10米,綜合定位的話,精度可達厘米級和毫米級。但民用領(lǐng)域開放的精度約為10米。

  特性:三星定位,軍民兩用。由于GPS定位技術(shù)涉及軍事用途,美國限制非特許用戶利用GPS定位精度。GPS系統(tǒng)除在設(shè)計方面采取了許多保密性措施外,還對不同的用戶提供不同的服務(wù)方式。

  進展:1973年12月,美國國防部批準陸?杖娐(lián)合研制全球定位系統(tǒng)(GPS),1993年覆蓋全球,廣泛使用。目前正在試驗下一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

  俄羅斯“格洛納斯”系統(tǒng)(GLONASS)

  關(guān)鍵詞:抗干擾能力強

  布局:已有28顆衛(wèi)星(其中4顆備用),導航精度在5至6米左右,預計2015年可實現(xiàn)導航精度達1米左右。但民用領(lǐng)域開放的精度約為10米。特性:三星定位,精度比GPS低,軍民兩用,采用兩種頻率信號。工作不穩(wěn)定,衛(wèi)星工作壽命短。

  進展:蘇聯(lián)國防部于20世紀80年代初開始建設(shè)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。于1995年投入使用,現(xiàn)在由俄羅斯聯(lián)邦航天局管理。衛(wèi)星的設(shè)計經(jīng)歷了無數(shù)次改進,格洛納斯K自2011年起服務(wù)范圍拓展到全球。格洛納斯是繼GPS之后第二個軍民兩用的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。俄聯(lián)邦宣稱格洛納斯系統(tǒng)軍民兩用,不帶任何限制、不引入SA機制,也不計劃對用戶收費。

  歐洲“伽利略”系統(tǒng)(GALILEO)

  關(guān)鍵詞:純民用領(lǐng)域

  布局:計劃30顆衛(wèi)星(其中3顆備用),衛(wèi)星軌道位置比GPS略高,離地面高度24126千米。定位誤差不超過1米。目前,只有26顆投入應用,還有4顆在軌驗證(IOV)衛(wèi)星正在生產(chǎn)之中,將于近期發(fā)射入軌。伽利略提供的公開服務(wù)定位精度通常為15-20米和5-10米兩種檔次。公開特許服務(wù)有局域增強時能達到1米,商用服務(wù)有局域增強時為10厘米。

  特性:三星定位,專門為民用。將來精度最高的全開放的新一代定位系統(tǒng)。可為地面用戶提供3種類型的信號供選擇,其中包括免費信號、加密且需交費才能使用的信號、加密且可以符合更高要求的信號。

  進展:歐空局與歐盟在1999年合作啟動,2005年首顆試驗衛(wèi)星成功發(fā)射,2008年開通定位服務(wù)。

  中國“北斗”系統(tǒng)(COMPASS)

  關(guān)鍵詞:互動性和開放性

  布局:由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,定位精度10米。目前10顆衛(wèi)星開始應用,定位精度只達到25米。

  特性:雙星定位,民用為主,軍事能力有限。能在任何時間、任何地點為用戶確定其所在的地理經(jīng)緯度和海拔高度。在定位性能上有所創(chuàng)新,不僅能使用戶知道自己所在位置,還可以告訴別人自己的位置,特別適用于需要導航與移動數(shù)據(jù)通信場所。此外,中國還致力于提高北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與其他全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容性,促進衛(wèi)星定位、導航、授時服務(wù)功能的應用。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)向全世界提供的服務(wù)均為免費。

  進展:第一步是試驗階段,用少量衛(wèi)星利用地球同步靜止軌道來完成試驗任務(wù);第二步是到2012年,計劃發(fā)射10多顆衛(wèi)星,建成覆蓋亞太區(qū)域的“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng);第三步是到2020年,建成由5顆靜止軌道和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),形成全球覆蓋能力。

  北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的三大挑戰(zhàn)

  第一、部署進度的比拼。GPS在這方面遙遙領(lǐng)先,格洛納斯正在恢復建設(shè)中,伽利略遭遇資金困境,北斗系統(tǒng)若要搶占市場,在系統(tǒng)部署方面面臨挑戰(zhàn)。

  第二、衛(wèi)星性能的競爭。導航衛(wèi)星設(shè)計和研制水平?jīng)Q定著系統(tǒng)的性能,目前北斗衛(wèi)星設(shè)計已經(jīng)達到國外導航衛(wèi)星水平,在未來發(fā)展中要不斷自主創(chuàng)新,爭取在國際導航衛(wèi)星研制領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

  第三、系統(tǒng)發(fā)展的博弈。衛(wèi)星導航系統(tǒng)需要國家持續(xù)的經(jīng)費投入、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)推廣,是一個長期工程,比拼的是綜合國力。


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