北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析_杨琰.pdfVIP

·设计分析 北斗卫星导航系统与GPS 全球定位系统简要对比分析 杨 琰(中国电子科技集团公司第五十四研究所卫星导航专业部，河北 鹿泉 050200) 摘 要：随着我国第三颗北斗卫星的升空，我国的北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进，北斗导航业 务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。本文通过对比分析北斗导航卫星系统和GPS全球定位系统的系统和功能组成，给出我国 北斗系统的应用优势。 关键词：北斗卫星导航系统；GPS全球定位系统；授时；测距 1 北斗卫星导航系统 小于20m。定位响应时间：1类用户5s：2类用户2s：3类用户 北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信 1s。最短定位更新时间小于1s。一次性定位成功率95%。 系统，是继美国GPS全球定位系统和俄国GLONASS之后第三个成熟 1.2.2 简短通信 的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全 北斗导航系统具有用户与用户、用户与地面控制中心之间 球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、 双向数字报文通信能力，一 导航、授时服务，并具有短报文通信能力，已经初步具备区域导 般1次可传输36个汉字，经核准的用户利用连续传送方式 航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。 还可以传送120个汉字。 1.1 系统介绍 1.2.3 精密授时 北斗导航系统是全天候、全天时提供卫星导航定位信息的 北斗导航系统具有单向和双向2种授时功能，根据不同的 区域导航系统，该系统是由空间的导航通信卫星、地面控制中 精度要求，利用定时用户终端，完成与北斗导航系统之间的时 心和用户终端3部分组成：空间部分有2颗地球同步卫星，执行 间和频率同步，提供单向授时100 ns和双向授时20 ns的时间 地面控制中心与用户终端的双向无线电信号的中继任务；地面 同步精度。 控制中心（包括民用网管中心）主要负责无线电信号的发送接 2 GPS全球定位系统 收，及整个工作系统的监控管理。其中，民用网管中心负责系统 GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统） 内民用用户的登记、识别和运行管理；用户终端是直接由用户 的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使 使用的设备，用于接收地面控制中心经卫星转发的测距信号。 用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定 北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展 位系统GPS。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候 为根本目标，建设过程中主要遵循以下原则： 和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯 1.1.1 开放性 等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到 北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放， 1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 为全球用户提供高质量的免费服务，积极与世界各国开展广泛 2.1 系统与功能介绍 而深入的交流与合作，促进各卫星导航系统间的兼容与互操 GPS卫星导航系统主要由三部分组成：空间部分、地面控制 作，推动卫星导航技术与产业的发展。 系统和用户设备部分。 1.1.2 自主性 2.1.1 空间部分 中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航 GPS的空间部分是由24颗卫星组成其中21颗工作卫星，3颗 系统可独立为全球用户提供服务。 备用卫星。它位于距地表20200km的上空，运行