2016-04-11_卫星导航.

卫星导航系统计测卫星导航导航系统背景13卫星导航系统发展趋势4四大卫星导航系统介绍2卫星导航系统对比分析背景航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理，和汽车导航与信息服务什么是卫星定位？卫星导航系统分类全球四大卫星定位系统GPS系统（美国）北斗系统（中国）GLONASS系统（俄罗斯）伽利略卫星导航系统（欧盟）GPS21颗工作星和3颗备用星。GPS卫星的轨道高度为20000km，星上装有10-13高精确度的原子钟。GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。GPS地面上有一个主控站和多个监控站，定期地对星座的卫星进行精确的位置和时间测定，并向卫星发出星历信息。用户使用GPS接收机同时接收4颗以上卫星的信号，即可确定自身所在的经纬度、高度及精确时间。GLONASS系统该系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。GLONASS系统数量24颗卫星组成，30颗在轨卫星精度水平16米左右用途军民两用Galileo卫星导航系统是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。“伽利略计划”的首批两颗卫星2011年10月21日从位于法属圭亚那的库鲁航天中心成功发射升空。欧盟希望在2019年完成全部30颗卫星的发射，从而对全球卫星导航市场进行重新洗牌。Galileo卫星导航系统“伽利略”系统是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而“伽利略”的卫星则能发现1米长的目标一路坎坷1.经费难以为继2.和中国的合作失败，卫星设计的发射频率被中国的北斗2号卫星优先占用。3.卫星发射失败（被俄罗斯火箭送到错误的轨道上）北斗卫星导航系统（BDS）中国自主研发5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。北斗卫星导航系统（BDS）北斗系统信号质量总体上与GPS相当。在45度以内的中低纬地区，北斗动态定位精度与GPS相当，水平和高程方向分别可达10米和20米左右；北斗静态定位水平方向精度为米级，也与GPS相当，高程方向10米左右，较GPS略差；在中高纬度地区，由于北斗可见卫星数较少、卫星分布较差，定位精度较差或无法定位。日本的QZSS印度的IRNSS其他卫星导航系统导航系统参数对比导航系统GPSGLONASSGalileoBDS设计定位精度军用1m,民用10m16m民用1m10m在轨卫星24颗24颗卫星正常工作、3颗维修中、3颗备用、1颗测试中。9颗计划30颗22颗计划35颗高度20,200km19,100km23222km21,500km（一部分）轨道面6333倾角55°64.8°120°55°总结1.GPS卫星定位系统最成熟，目前定位精度最高。但有时信号较差。2.GLONASS卫星定位系统较成熟，目前定位精度仅此与GPS，且抗干扰能力最强。3.伽利略卫星定位系统基于民用，设计精度要比GPS高，但由于计划屡次延迟，系统未成熟。4.北斗卫星导航系统，在亚太区域定位精度较高，开始商用，2020年可实现全球定位。静态精度单点定位的评估PrecisePointPositioning测试地点：英国全球定位较成熟的两大定位系统：GPS和GLONASS卫星导航系统的发展趋势单极向多极化发展多系统并存定位精度提升可靠性增强应用市场大量扩展卫星导航系统的发展趋势卫星导航的多系统并存GLONASS+GPS定位GLONASS+GPS+BDS定位测试1：定位速度测试2：信号强度测试3：定位准确性卫星导航的多系统并存GLONASS+GPS定位GLONASS+GPS模块确实要比单一GPS模块强大不少。不过并不是厂商所宣传的那样搜星有多么多么快。在搜星速度上其实与GPS模块相差并不是很多，而且如果在空旷户外条件较好之下搜星数量上也是相同的。最大的应用在于定位的准确与复杂环境下可以保证信号准确定位。当我们在城市当中或者高速公路上，选择哪款都没有太多差别。但是如果进山或者阴天信号较弱的环境之下，我们还是有必要配备上一款搭载GLONASS+GPS模块的手机。美国国家天基PNT为了防止恐怖分子对GPS信号的干扰，对国家安全产生威胁。并且巩固其引领全球导航系统的主导地位。天基定位、导航和定时(PNT)取代“全球定位系统（GPS）目标：1.为美国和盟军提供不间断的PNT服务。2.通过GPS增强系统在世界范围内免费提供民用PNT服务。3.提高阻止敌方使用PNT的能力，提高民用PNT服务的抗干扰能力。4.改善天基PNT服务的性能。5.鼓励国外使用GPS，要确保外国PNT系统及GPS增强系统的互操作性。改进措施卫星的改进、地面控制系统的该进和用户部分的该进。GPS卫星部分：将发射功率提高500倍，增强抗干扰能力，拥有第二和第三个频率来包含民用信号。参考文献[1]CaiC,GaoY,PanL,etal.Precisepointpositioningwithquad-constellations:GPS,BeiDou,GLONASSandGalileo[J].AdvancesinSpaceResearch,2015,56(1):133-143.[2]KangC.ADifferentialDynamicPositioningAlgorithmBasedonGPS/Beidou[J].ProcediaEngineering,2016,137:590-598.[3]MohammedJ,MooreT,HillC,etal.AnassessmentofstaticprecisepointpositioningusingGPSonly,GLONASSonly,andGPSplusGLONASS[J].Measurement,2016,88:121-130.[4]曹冲.全球卫星导航系统的最新动向与发展趋势[J].卫星与网络,2010(4):22-25.[5]郭丽红,李洲.美国国家天基PNT概况[J].全球定位系统,2011,36(5):85-90.[6]赵爽.国外卫星导航系统现状与发展趋势分析[J].国际太空,2014(4).谢谢