從技術層麵上分析北鬥與GPS的九大區別!
發布時間:2016-12-30 來源:Semi 責任編輯:wenwei
【導讀】beidouweixingjiansheshizhongguozhanlveshiyezhongyaodeyihuan。dangran,guofanganquanshijianshebeidouzuizhongyaodeyuanyin。zaidilixinxirucizhongyaodezhanchang,bixuwoyouzijidezhishijishuchanquanhechanpin。suishuoGPS的民用在中國是免費的,但是如果戰時美國關閉或者利用其“SA政策”對GPS“做手腳”,那麼對到時依賴GPS的國家來說,無疑是致命的。本文大致從9個方麵闡述了北鬥與GPS的技術區別。
通過閱讀本文,可以幫你梳理對北鬥係統技術原理的認知。包括:
- 三頻信號;
- 有源定位及無源定位;
- 短報文通信服務;
- 境內監控;
- 分步開通 ;
- 局部加強,逐步成熟;
- 定位精度;
- 促進整個製造業的升級;
- 建設速度快。

北鬥衛星起步在1992年,在2012年實現區域覆蓋能力,可謂亞洲國家提供服務,如今也已經走出國門,受到東南亞國家的歡迎。本文旨在從技術角度上仔細比較北鬥和GPS的區別。
1 三頻信號
北鬥使用的是三頻信號,GPS使用的是雙頻信號,這是北鬥的後發優勢。雖然GPS從2010年5月28日發射了第一顆三頻衛星,但等到GPS衛wei星xing全quan部bu老lao化hua報bao廢fei更geng換huan為wei三san頻pin衛wei星xing還hai好hao幾ji年nian。這zhe幾ji年nian就jiu是shi北bei鬥dou的de優you勢shi期qi。三san頻pin信xin號hao可ke以yi更geng好hao的de消xiao除chu高gao階jie電dian離li層ceng延yan遲chi影ying響xiang,提ti高gao定ding位wei可ke靠kao性xing,增zeng強qiang數shu據ju預yu處chu理li能neng力li,大da大da提ti高gao模mo糊hu度du的de固gu定ding效xiao率lv。而er且qie如ru果guo一yi個ge頻pin率lv信xin號hao出chu現xian問wen題ti,可ke使shi用yong傳chuan統tong方fang法fa利li用yong另ling外wai兩liang個ge頻pin率lv進jin行xing定ding位wei,提ti高gao了le定ding位wei的de可ke靠kao性xing和he抗kang幹gan擾rao能neng力li。北bei鬥dou是shi全quan球qiu第di一yi個ge提ti供gong三san頻pin信xin號hao服fu務wu的de衛wei星xing導dao航hang係xi統tong。
2 有源定位及無源定位
有you源yuan定ding位wei就jiu是shi接jie收shou機ji自zi己ji需xu要yao發fa射she信xin息xi與yu衛wei星xing通tong信xin,無wu源yuan定ding位wei不bu需xu要yao。北bei鬥dou一yi代dai的de有you源yuan定ding位wei,有you源yuan定ding位wei技ji術shu隻zhi要yao兩liang顆ke衛wei星xing就jiu可ke以yi完wan成cheng定ding位wei,但dan需xu要yao信xin息xi中zhong心xinDEM(數字高程模型)數據庫支持並參與解算。它在北鬥二代上被保留下來,但不作為主要的定位方式。而北鬥二代使用的是無源定位,和GPS是一樣的,不需要信息中心參與解算,有源定位則作為補充功能。
這個功能的好處是當你觀測的衛星質量很差,數量較少時(理論上,無源定位至少要4顆衛星才能解算 XYZ 和時間四個未知參數,實際需要的更多),rengrankeyidingwei。zhegegongnengduiyujinjiqingkuanghuibijiaoyouyong,biruzaishanguzhong,guancetiaojianfeichangcha,nengzhidaodagaiweizhiyeshifeichangzhongyaode。huaichushizaizhanzhengzhonghuibaolunideweizhixinxi。
需要信息中心參與解算是因為"“資源有限”,比如,某北鬥一代手持機,每 60秒可以定位一次,不能頻繁定位,以保證信息中心不能過載。但是北鬥一代不能民用的主要原因卻不是因為這個。
北鬥一代稱為北鬥衛星實驗係統(RDSS),北鬥二代稱為北鬥衛星導航係統(RNSS),“一代,二代”是為方便稱呼。從名字上就可以知道,北鬥一代隻是做個內部實驗而已,檢驗一下我們的理論、技術是否可行,定位精度如何,再進行後續改進,設計的初衷根本沒打算民用啊。
3 短報文通信服務
這個是中國衛星導航的原創功能,並且非常實用。08nianwenchuandizhendeshihou,zhenquweiyidetongxunfangshijiushibeidouyidai。zheyitesegongnenghaobuyiwaizaierdaizhongbaoliuxialai。danshizhegegongnengyeshiyourongliangxianzhide,suoyibingbushihezuoweirichangtongxingongneng,ershizuoweijinjiqingkuangtongxinbijiaoheshi。jiyuzhegegongneng,beidouhaiyouyigehaochushi,budannengzhidaowozaina,hainengrangbierenzhidaonizaina。zhegegongnengyouliyuqiujiu。
4 境內監控
衛星定位係統一般由三部分組成:空間星座部分,地麵監控部分和用戶接收機部分。其中,地麵地麵監控部分又由三大部分組成:監控站,主控站,注入站。
GPS係統在全球建 5個監控站,1個主控站和3個注入站以保證衛星運行,這些站都設在美國國土上,並且在全球分布很均勻。包括美洲大陸的美國本土,太平洋的關島和夏威夷、印(yin)度(du)洋(yang)的(de)迭(die)哥(ge)枷(jia)西(xi)亞(ya)以(yi)及(ji)大(da)西(xi)洋(yang)的(de)阿(e)森(sen)鬆(song)群(qun)島(dao)。中(zhong)國(guo)沒(mei)法(fa)把(ba)監(jian)控(kong)站(zhan)建(jian)到(dao)全(quan)球(qiu),所(suo)以(yi)中(zhong)國(guo)在(zai)設(she)計(ji)北(bei)鬥(dou)係(xi)統(tong)時(shi)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)到(dao),地(di)麵(mian)監(jian)控(kong)部(bu)分(fen)隻(zhi)建(jian)在(zai)中(zhong)國(guo)境(jing)內(nei),就(jiu)能(neng)夠(gou)保(bao)證(zheng)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。在(zai)境(jing)外(wai)建(jian)站(zhan)也(ye)不(bu)是(shi)不(bu)可(ke)以(yi),隻(zhi)是(shi)就(jiu)算(suan)建(jian)了(le),也(ye)隻(zhi)起(qi)到(dao)提(ti)高(gao)精(jing)度(du)的(de)作(zuo)用(yong),絕(jue)對(dui)不(bu)能(neng)作(zuo)為(wei)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)。這(zhe)本(ben)來(lai)是(shi)北(bei)鬥(dou)的(de)劣(lie)勢(shi),境(jing)內(nei)監(jian)控(kong)是(shi)被(bei)逼(bi)出(chu)來(lai)的(de),沒(mei)有(you)其(qi)他(ta)選(xuan)項(xiang),但(dan)現(xian)在(zai)成(cheng)了(le)北(bei)鬥(dou)的(de)安(an)全(quan)優(you)勢(shi),不(bu)用(yong)受(shou)製(zhi)於(yu)其(qi)他(ta)國(guo)家(jia)。
如今中國境外的首個陸地遙感衛星數據接收站 “北極站 ”,將jiang於yu今jin年nian在zai瑞rui典dian開kai工gong建jian設she,預yu計ji兩liang年nian建jian成cheng。中zhong國guo將jiang在zai南nan美mei洲zhou的de阿e根gen廷ting建jian造zao首shou個ge境jing外wai衛wei星xing跟gen蹤zong站zhan。從cong南nan美mei到dao北bei極ji,中zhong國guo衛wei星xing產chan業ye開kai啟qi全quan球qiu化hua模mo式shi。
5 分步開通
GPS必須整個係統建成後才能使用。目前北鬥的14顆在軌衛星使用了5顆地球靜止軌道(GEO)衛星,5顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛星,4顆中高度圓軌道(MEO)衛(wei)星(xing)。北(bei)鬥(dou)的(de)星(xing)座(zuo)方(fang)案(an)來(lai)之(zhi)不(bu)易(yi),許(xu)院(yuan)士(shi)說(shuo)當(dang)時(shi)有(you)幾(ji)個(ge)方(fang)案(an)參(can)與(yu)競(jing)爭(zheng),光(guang)是(shi)方(fang)案(an)的(de)修(xiu)改(gai)論(lun)證(zheng)就(jiu)持(chi)續(xu)了(le)整(zheng)整(zheng)三(san)年(nian),最(zui)後(hou)確(que)定(ding)的(de)這(zhe)個(ge)方(fang)案(an)不(bu)敢(gan)說(shuo)沒(mei)有(you)缺(que)點(dian),但(dan)絕(jue)對(dui)是(shi)所(suo)有(you)方(fang)案(an)裏(li)最(zui)好(hao)的(de)一(yi)個(ge)。言(yan)歸(gui)正(zheng)傳(chuan),北(bei)鬥(dou)衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)係(xi)統(tong)在(zai)這(zhe)個(ge)創(chuang)新(xin)的(de)空(kong)間(jian)星(xing)座(zuo)支(zhi)持(chi)下(xia),僅(jin)僅(jin)發(fa)射(she)了(le)16顆衛星,就於2012年12月27日ri在zai亞ya太tai地di區qu正zheng式shi開kai通tong運yun行xing。這zhe有you利li於yu加jia快kuai北bei鬥dou的de商shang用yong進jin程cheng,有you利li於yu對dui後hou續xu的de係xi統tong做zuo進jin一yi步bu改gai進jin,有you利li於yu加jia快kuai北bei鬥dou產chan業ye鏈lian的de成cheng熟shu。畢bi竟jing北bei鬥dou的de最zui大da市shi場chang肯ken定ding是shi中zhong國guo嘛ma,先xian讓rang北bei鬥dou係xi統tong在zai亞ya太tai地di區qu發fa展zhan幾ji年nian,讓rang芯xin片pian成cheng熟shu幾ji年nian,想xiang推tui廣guang到dao全quan球qiu的de時shi候hou也ye會hui相xiang對dui容rong易yi。而er且qie亞ya太tai地di區qu的de衛wei星xing利li用yong效xiao率lv肯ken定ding也ye更geng高gao,更geng值zhi得de優you先xian投tou資zi。
6 局部加強,逐步成熟
理論上 GPS在(zai)全(quan)球(qiu)的(de)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)是(shi)相(xiang)當(dang)的(de)。北(bei)鬥(dou)係(xi)統(tong)針(zhen)對(dui)中(zhong)國(guo)及(ji)其(qi)周(zhou)邊(bian)地(di)區(qu)是(shi)特(te)別(bie)加(jia)強(qiang)過(guo)的(de),在(zai)國(guo)內(nei)衛(wei)星(xing)的(de)幾(ji)何(he)條(tiao)件(jian)比(bi)較(jiao)好(hao)。單(dan)點(dian)定(ding)位(wei)的(de)精(jing)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian):一是觀測量精度,二是所觀測衛星的空間幾何分布。導航中用精度衰減因子 DOP 來表示衛星空間圖形的貢獻,包括:空間精度衰減因子GDOP 、位置精度衰減因子PDOP、時間精度衰減因子TDOP、平麵精度衰減因子HDOP、垂直精度衰減因子VDOP、相對定位幾何精度衰減因子RDOP。隨著北鬥全球係統逐漸成熟,DOP 越來越小,它在中國及周邊地區的定位精度超過GPS也隻是時間問題。“逐步成熟 ” 並不是一個托詞,而是技術、理論上的進步。
(1)衛星數量增加。
GPS設計使用21+3顆衛星,即21顆工作衛星,3顆備用衛星。目前GPS實際已經使用了32顆衛星,衛星數量越多,就會得到越多的冗餘數據,數據就越可靠,DOP值越小。北鬥現在隻有16顆,等北鬥衛星的數量越來越多,也會得到更多觀測數據,精度提升是必然的了。目前北鬥芯片一般會支持 GPS,可能存在以下原因,第一是補充北鬥係統的精度,第二是為了開拓市場(剛開始隻支持北鬥沒人用啊)。這樣的話芯片更複雜,功耗更高,開發難度更大。但也不能說全是壞處,目前兼容不同係統也是行業發展的趨勢,GLONASS芯片一般也要兼容GPS,北鬥芯片也有支持GLONASS甚至三個係統的。兼容係統,數據冗餘更多了,精度更高,DOP小,這項功能做好了也會成為中國芯片廠商的優勢。
補充一下,目前魅族MX4,MX4pro,小米4,華為G7,三星S5,NOTE4現在均已支持 GPS、GLONASS、北鬥。可以看到,兼容三大導航係統已經是大勢所趨,相信在不久的將來,兼容北鬥的終端將會越來越多。
(2)改正模型優化。
與信號傳播路徑有關的誤差有:對(dui)流(liu)層(ceng)折(zhe)射(she)誤(wu)差(cha),電(dian)離(li)層(ceng)折(zhe)射(she)誤(wu)差(cha)延(yan)遲(chi)誤(wu)差(cha),多(duo)路(lu)徑(jing)效(xiao)應(ying),地(di)球(qiu)自(zi)轉(zhuan)效(xiao)應(ying)誤(wu)差(cha)。這(zhe)些(xie)誤(wu)差(cha)是(shi)沒(mei)辦(ban)法(fa)完(wan)全(quan)消(xiao)除(chu)的(de),隻(zhi)能(neng)不(bu)斷(duan)減(jian)小(xiao)。用(yong)於(yu)改(gai)進(jin)電(dian)離(li)層(ceng)折(zhe)射(she)誤(wu)差(cha)延(yan)遲(chi)誤(wu)差(cha)的(de)Klobuchar模mo型xing就jiu是shi根gen據ju長chang時shi間jian氣qi象xiang觀guan測ce數shu據ju,構gou造zao出chu電dian離li層ceng折zhe射she隨sui時shi間jian變bian化hua的de經jing驗yan公gong式shi。說shuo白bai了le就jiu是shi猜cai出chu來lai的de,不bu過guo是shi有you水shui平ping,有you數shu據ju支zhi持chi,聰cong明ming的de猜cai,才cai出chu來lai後hou進jin行xing試shi驗yan驗yan證zheng,好hao用yong就jiu留liu著zhe,不bu好hao用yong就jiu繼ji續xu改gai。全quan球qiu不bu同tong地di區qu的de電dian離li層ceng對dui流liu層ceng都dou是shi不bu同tong的de,這zhe些xie公gong式shi是shi根gen據ju國guo外wai的de觀guan測ce數shu據ju構gou造zao的de,用yong在zai中zhong國guo自zi然ran會hui差cha一yi些xie,我wo們men需xu要yao給gei北bei鬥dou更geng多duo的de時shi間jian累lei計ji觀guan測ce數shu據ju,等deng待dai開kai發fa或huo優you化hua更geng多duo的de適shi合he中zhong國guo地di區qu的de改gai正zheng模mo型xing。
(3)衛星軌道精度提高。
衛星的實際運行軌道肯定與設計軌道有一定的差距。偽距定位的原理是:caiyongjulihoufangjiaohuidefangfaquedingjieshoujitianxiandesanweizuobiao。zhiyouweixingguidaojingdutigaoledingweijingducaihuigao。weixingdeguidaoshitongguojiankongzhandeguanceshujunihechulaide,guanceshijianyuejiu,leijideshujuyueduo,nihedeguidaoyuejingque。beidouqueshaoguowaideguanceshuju,suoyiguidaojingduzaiyataidiqujiaogao,zaiguowaideguidaojingduhuibijiaocha。mibuzhegequexianyexuyaogeibeidoushijian。zaitiyixiadiqiujingzhiguidao(GEO)衛星。GEOweixingxiangduidiqiuzuobudaowanwanquanquandejingzhi,huiyouyidingdepiaoyi。erdiqiutongbuguidaozhiyouyige,ziyuanfeichangxique,guojishangbazhegeguidaohuafenchengleyixiaoduanyixiaoduandeyuanhu,weixingzhinengzaifenpeidefanweineiyidong,fouzekenengyuqitaweixingxiangzhuang,suoyimeigeyiduanshijianjiuxuyaotiaozhengGEOweixingweizhi。muqiantiaozhengbeidoucaiyongdeshimaichongshi,zhinenganzhengcishulaitiaozhengweixingdeweizhi,bunengshilingdianjici,suoyikenengchuxianduoyicixianduo,shaoyicibuzudeqingkuang。zaihouxufashedeGEOweixing,tiaozhengweixinghuigaiyonglianxushi,xiangpenduoshaojiupenduoshao,zengqiangweixingkongzhinengliyujingdu。yidanjinxingtiaozheng,zhiqiandeguanceshujujiuhuizuofei,xuyaozhongxinleijishuju。zaitiaozhengweixingqijian,nakeweixingchuyushixiaozhuangtai,yinweiwomenbuzhidaotadejutiweizhi,xuyaojitianshijianlaizhongxindinggui。danhaozaiGEO衛星數量比較少(5顆),定ding軌gui比bi其qi他ta兩liang種zhong衛wei星xing容rong易yi一yi些xie,速su度du也ye比bi較jiao快kuai一yi些xie。其qi他ta兩liang種zhong衛wei星xing不bu存cun在zai這zhe種zhong情qing況kuang,觀guan測ce時shi間jian久jiu了le,擬ni合he的de軌gui道dao精jing度du自zi然ran就jiu提ti高gao了le,直zhi到dao它ta耗hao盡jin為wei止zhi。
7 定位精度
北鬥係統定位精度由水平25m、高程30m,提高至目前水平10m、高程10m,測速精度由每秒 0.4米,提高至0.2m,受時精度優於20ns,目前在中國及周邊地區,北鬥係統服務性能與GPS相當。 許院士講座時說,他們的實測精度(按中誤差算)可以達到水平 4—5m,高程 5-6m的(de)精(jing)度(du)水(shui)平(ping)。許(xu)院(yuan)士(shi)表(biao)示(shi),北(bei)鬥(dou)在(zai)剛(gang)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)就(jiu)能(neng)達(da)到(dao)如(ru)此(ci)精(jing)度(du),這(zhe)連(lian)他(ta)們(men)設(she)計(ji)北(bei)鬥(dou)係(xi)統(tong)的(de)時(shi)候(hou)都(dou)沒(mei)想(xiang)到(dao),已(yi)經(jing)非(fei)常(chang)滿(man)意(yi)了(le),而(er)且(qie)北(bei)鬥(dou)還(hai)有(you)很(hen)大(da)進(jin)步(bu)空(kong)間(jian),精(jing)度(du)還(hai)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)。
上述10m的精度,很多人認為應該是對亞太地區的平均精度。需要注意的是,北鬥的平麵精度與高程精度是基本相當的,而GPS係統的水平精度確實不錯,但是它的高程精度是軟肋,比水平精度差得比較多,一般1.5倍到2倍。
GPS定位精度可以達到mm級(ji),這(zhe)是(shi)能(neng)實(shi)現(xian)的(de),但(dan)是(shi)不(bu)能(neng)脫(tuo)離(li)限(xian)製(zhi)條(tiao)件(jian)而(er)談(tan)。衛(wei)星(xing)定(ding)位(wei)方(fang)法(fa)有(you)很(hen)多(duo)種(zhong)形(xing)式(shi),如(ru)果(guo)按(an)用(yong)戶(hu)衛(wei)星(xing)測(ce)量(liang)設(she)備(bei)在(zai)作(zuo)業(ye)中(zhong)的(de)狀(zhuang)態(tai),可(ke)分(fen)為(wei)靜(jing)態(tai)定(ding)位(wei)與(yu)動(dong)態(tai)定(ding)位(wei),若(ruo)按(an)參(can)考(kao)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)不(bu)同(tong),可(ke)分(fen)為(wei)絕(jue)對(dui)定(ding)位(wei)和(he)相(xiang)對(dui)定(ding)位(wei)。差(cha)分(fen)技(ji)術(shu)是(shi)基(ji)於(yu)同(tong)步(bu)同(tong)軌(gui)性(xing)原(yuan)理(li),使(shi)用(yong)已(yi)知(zhi)點(dian)的(de)基(ji)準(zhun)站(zhan),計(ji)算(suan)出(chu)改(gai)正(zheng)信(xin)息(xi),再(zai)發(fa)送(song)給(gei)流(liu)動(dong)站(zhan),進(jin)而(er)改(gai)正(zheng)流(liu)動(dong)站(zhan)的(de)瞬(shun)時(shi)位(wei)置(zhi)。這(zhe)是(shi)針(zhen)對(dui)動(dong)態(tai)測(ce)量(liang)的(de)技(ji)術(shu),把(ba)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)由(you)10-40m 提高到小於3m。精度達到mm級ji應ying該gai是shi靜jing態tai的de長chang時shi間jian的de優you質zhi觀guan測ce條tiao件jian下xia的de絕jue對dui定ding位wei。具ju體ti解jie釋shi一yi下xia,靜jing態tai,就jiu是shi要yao專zhuan門men建jian一yi個ge房fang子zi,專zhuan門men建jian一yi個ge固gu定ding觀guan測ce墩dun,這zhe時shi三san腳jiao架jia精jing度du已yi經jing不bu夠gou,而er且qie還hai容rong易yi被bei移yi動dong。長chang時shi間jian,就jiu是shi24小時,365tianbujianduanguance,zhejiukendingyaobaozhengyoudianyuan,erqieyaoqiuhaihengao,bunengduandian,beiyongdianyuanshenmadeyidingyaoyou。youzhiguancetiaojian,jiushiyaomeiyoudianciganrao,meiyougaodajianzhuzhedang,renbunengsuiyikaojinGPS天線,附近不能有平靜水麵(會有多路徑效應),沒有大的山坡。不可或缺的是一台高精度,高穩定性,高品質的 GPS 接收機及其他附屬設施(保存、處理數據等功能)。yaomanzuzhexietiaojianzhinengyuanlichengshi,zaiyouyidingtiaojiandenongcun,jianyigeyongjiudegaojingduguancezhan。bushisuisuibianbianjiunengmanzuzheyangkeketiaojiande,jiansheheyunxingchengbendoufeichanggao。beidouyaozhemeguance,jingdukendingyebushi10m了,不要隨便道聽途說了一個數據就說比北鬥強,請說明觀測條件。特別說明一下,GPS係統使用的是WGS-84坐標係,北鬥使用的是CGCS2000坐zuo標biao係xi,所suo以yi二er者zhe的de數shu值zhi不bu能neng直zhi接jie進jin行xing比bi較jiao,需xu要yao進jin行xing坐zuo標biao轉zhuan換huan,而er坐zuo標biao轉zhuan換huan一yi般ban會hui帶dai來lai精jing度du上shang的de損sun失shi。精jing度du是shi可ke以yi在zai各ge自zi坐zuo標biao係xi下xia直zhi接jie比bi較jiao的de,不bu用yong進jin行xing坐zuo標biao轉zhuan換huan。
8 促進整個製造業的升級
(1)GPS的芯片那麼好用,難道我們北鬥係統的芯片不好用就不去努力進步了嗎?答案肯定是否定。
建成北鬥係統,中國芯片廠商春天到了!雖(sui)然(ran)目(mu)前(qian)存(cun)在(zai)著(zhe)差(cha)距(ju),但(dan)是(shi)中(zhong)國(guo)的(de)芯(xin)片(pian)廠(chang)商(shang)終(zhong)於(yu)可(ke)以(yi)有(you)機(ji)會(hui)和(he)國(guo)外(wai)的(de)芯(xin)片(pian)廠(chang)商(shang)在(zai)北(bei)鬥(dou)芯(xin)片(pian)上(shang)一(yi)較(jiao)高(gao)低(di),這(zhe)是(shi)完(wan)全(quan)有(you)可(ke)能(neng)的(de)。反(fan)倒(dao)是(shi)讓(rang)國(guo)內(nei)的(de)芯(xin)片(pian)廠(chang)商(shang)生(sheng)產(chan) GPS 的芯片和國外廠商競爭,那才叫幾乎不可能。這就叫打破GPS的壟斷地位。專家預測,到2020年,僅北鬥衛星導航市場將達到年產值4000億元人民幣,年複合增長率達到 40% 以上。
北bei鬥dou很hen賺zhuan錢qian,國guo家jia給gei你ni創chuang造zao機ji會hui了le,這zhe個ge錢qian要yao怎zen麼me拿na,就jiu看kan各ge自zi的de本ben事shi了le。看kan看kan全quan國guo遍bian地di開kai花hua的de北bei鬥dou產chan業ye園yuan就jiu知zhi道dao機ji會hui多duo難nan得de。整zheng個ge係xi統tong國guo家jia隻zhi負fu責ze空kong間jian星xing座zuo和he地di麵mian監jian控kong部bu分fen,這zhe兩liang部bu分fen耗hao資zi巨ju大da,技ji術shu要yao求qiu高gao,且qie具ju有you唯wei一yi性xing,係xi統tong性xing能neng指zhi標biao主zhu要yao取qu決jue於yu這zhe兩liang部bu分fen。用yong戶hu接jie受shou設she備bei部bu分fen則ze主zhu要yao交jiao給gei市shi場chang完wan成cheng,這zhe部bu分fen決jue定ding了le導dao航hang係xi統tong的de易yi用yong性xing,生sheng態tai鏈lian的de活huo力li等deng,但dan這zhe部bu分fen是shi人ren人ren都dou可ke以yi參can與yu的de,替ti代dai性xing非fei常chang強qiang。不bu能neng提ti高gao自zi身shen競jing爭zheng力li的de產chan品pin終zhong究jiu會hui被bei替ti換huan下xia場chang。
(2)北鬥係統的精度不夠高很大一部分的原因是中國的原子鍾不行。
衛星導定位中,時間係統有著極其重要的意義,在由跟蹤站對衛星進行定軌時,要求衛星位置的誤差小於1cm時,相應的時刻誤差應小於2.6μs(1微秒=10-6秒);如果要求測量的距離誤差小於1cm時,則信號傳播時間的測定誤差應小於 0.03ns(1納秒=10-9秒)。中國的原子鍾相對國外產品,體積大、質量重、精jing度du還hai差cha了le一yi個ge量liang級ji,這zhe種zhong高gao精jing尖jian的de技ji術shu國guo外wai是shi對dui中zhong國guo禁jin運yun的de,我wo們men隻zhi能neng靠kao自zi己ji。為wei什shen麼me不bu行xing?因yin為wei有you一yi段duan時shi間jian原yuan子zi鍾zhong是shi可ke以yi從cong國guo外wai買mai的de,相xiang比bi起qi自zi己ji研yan製zhi成cheng本ben還hai不bu高gao,質zhi量liang很hen好hao,國guo內nei直zhi接jie放fang棄qi研yan製zhi原yuan子zi鍾zhong了le。等deng中zhong國guo說shuo要yao建jian導dao航hang係xi統tong,國guo外wai立li刻ke對dui中zhong國guo實shi施shi禁jin運yun,中zhong國guo這zhe個ge時shi候hou才cai趕gan緊jin又you開kai始shi原yuan子zi鍾zhong的de研yan製zhi工gong作zuo,暫zan停ting研yan製zhi這zhe幾ji年nian對dui中zhong國guo的de原yuan子zi鍾zhong發fa展zhan多duo可ke惜xi,本ben來lai技ji術shu雖sui然ran不bu算suan先xian進jin,但dan也ye勉mian強qiang跟gen上shang世shi界jie潮chao流liu,現xian在zai卻que拉la下xia一yi大da截jie,如ru果guo中zhong國guo一yi直zhi堅jian持chi自zi己ji研yan製zhi原yuan子zi鍾zhong,現xian在zai的de北bei鬥dou係xi統tong精jing度du更geng高gao。要yao不bu是shi北bei鬥dou係xi統tong,中zhong國guo的de原yuan子zi鍾zhong技ji術shu更geng是shi悲bei劇ju了le。
9 建設速度快
歐洲早在1999年2月10日就提出建設GALILEO係統,在2005年發射了第一顆實驗衛星,2008年4月27日,發射第二顆實驗衛星,進度比最初的計劃推遲了整整五年,2012年10月發射第3第4顆衛星。這四顆衛星組成網絡,初步發揮地麵精確定位的功能。
北鬥的第一顆衛星在2007年4月14日發射升空,2012年10月25日第16顆北鬥衛星發射,這是北鬥區域網最後一顆衛星,北鬥導航工程區域組網順利完成, 2013年12月27日正式發布了《北鬥係統公開服務性能規範(1.0版)》和《北鬥係統空間信號接口控製文件(2.0版)》兩個係統文件,這是北鬥正式商用的標誌,所有的廠商都可以根據這兩個文件來開發自己的產品。
北鬥與GALILEO在使用頻率上是有競爭關係的(有重疊),根據“誰先使用誰先得”的國際法原則,中國在 2009 年發射三顆" 北鬥 " 二代衛星,正式啟用該頻率,而歐盟連預定的三顆實驗衛星都沒有射齊。敗下陣來,失去對頻率的所有權。
上文列舉了北鬥9點優勢,當然也沒有回避北鬥的問題。除了國外監控站很少,優勢與劣勢並存的GEO衛星等,上麵沒提到的有:
(1)衛星質量不高,壽命比較短。
GPS 衛星的壽命一般在8年,北鬥衛星的壽命在5年左右,已發射的16顆衛星中,已有2顆老舊衛星失效。替換衛星的工作都是國家完成的,完全不影響用戶使用。當前,這個問題基本解決了,新衛星壽命已經延長了。
(2)芯片價格較高。
這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)芯(xin)片(pian)的(de)生(sheng)產(chan)特(te)點(dian)決(jue)定(ding)的(de),芯(xin)片(pian)在(zai)研(yan)發(fa)階(jie)段(duan)投(tou)入(ru)非(fei)常(chang)大(da),一(yi)旦(dan)研(yan)製(zhi)成(cheng)功(gong),後(hou)續(xu)的(de)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)就(jiu)比(bi)較(jiao)低(di)了(le)。北(bei)鬥(dou)剛(gang)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong),用(yong)戶(hu)還(hai)比(bi)較(jiao)少(shao),所(suo)以(yi)價(jia)格(ge)高(gao),等(deng)到(dao)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)的(de)時(shi)候(hou),成(cheng)本(ben)就(jiu)被(bei)攤(tan)薄(bo)。
2014年11月17日至21日,國際海事組織(IMO)海上安全委員會第94cihuiyizaiyingguolundunzhaokai,shenyitongguoleduibeidouweixingdaohangxitongrenkedehangxinganquantonghan,biaozhizhebeidouweixingdaohangxitongzhengshichengweiquanqiuwuxiandiandaohangxitongdezuchengbufen,qudemianxianghaishiyingyongdeguojihefadiwei。beidouweixingdaohangxitongchengweijiquanqiudingweixitong(GPS)、格洛納斯衛星導航係統(GLONASS)後的第三個全球衛星導航係統,服務世界航海用戶。這必將帶動北鬥衛星導航係統在航海領域的國際化、產業化。獲得 IMO 認可後,我國將繼續全麵推進國際電工委員會、國際航標組織、國際海事無線電技術委員會、國際電信聯盟等國際技術組織的標準、規範、指南文件的製定和修訂,以實現北鬥係統進一步在國際海事領域的全方位應用。
(作者:Semi ,來源:知乎)
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