GPS与北斗系统原理与对比.pptVIP

* * * * * * * * * * * * 重叠入站的分辨率：中心站允许不同用户的入站信号相互重叠，只要信号前沿相差超过3个伪码码元宽度即735ns即可。 GPS 系统的组成 用户部分（User Segment） GPS 系统的特点 整体特点 一、全球覆盖 任何地方至少能同时看到6到11颗卫星 二、全天候 不受气象条件和昼夜变化的影响 三、高精度 四、多用途 GPS 系统的特点 技术特点 ?定位精度（无SA） C/A码（SPS）: 20－40 米 P码 （PPS）: 10 厘米 测速精度 1－3 米/秒 测时精度 0.1 微秒 ?双频接收技术消除电离层折射影响 工作在L波段 L1: 1575.2 MHz L2: 1227.60 MHz ?导航战考虑：SA（选择可用性）、Anti-Sproof GPS 系统的特点 与北斗一号双星定位系统的区别 一、无源定位 由用户机自己计算定位结果，无需发射信号 二、没有报文通信能力 用户机只有接收链路，不能双向互通信息 三、耗资巨大，维护费用高 庞大的卫星星座和地面控制系统需要连续不停的资金投入。 三、北斗一号系统 导航与定位是与交通、能源、通信等并列的信息基础性产业之一，对国民经济的发展和国防力量的建设具有非常重要的意义。 现在，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航定位系统已经开始正式运转，我国的卫星导航定位事业进入了一个崭新的蓬勃发展的阶段。 “北斗一号”卫星导航定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、数字报文通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星定位系统。 定位位置 同步卫星1 同步卫星2 “北斗一号”卫星导航定位系统的“三球交汇”定位原理 以两颗同步卫星为球心，以卫星到用户接收机天线距离为半径，构成两个球面 两球面相交得一圆，该圆垂直于赤道平面 在地球不规则球面的基础上增加用户高程，获得一个“加大”的不规则球面； 圆与不规则球面相交，得两个点，分别位于南北半球，取北半球点。 北斗卫星 北斗卫星 中心站系统 用户机 空间段 地面段 用户段 E 112°52’23.8’’ N 28°12’58.2’’ 定位流程 中心站通过卫星持续广播出站信号； 用户机接收出站信号，向卫星发射入站信号（等效于反射），卫星转发至中心站。入站信息中同时包含用户机高程信息； 中心站测得信号往返时间，求出卫星到用户机距离，同时解调出用户高程信息，利用三球交会原理计算用户位置； 中心站将用户位置信息加入出站广播电文中，通过卫星发送给用户； 用户接收出站信号，解调出定位信息。 系统技术特点 有源主动定位系统，可实现双向数字报文通信。 用户按ID号分为三类。 系统为通信链路提供了一次一密的加密功能（机密级）。 用户机必须进行入网认证，入站必须进行身份验证。 采用短突发伪码直接扩频通信体制，抗截获、抗干扰、抗反辐射导弹。 系统的主要功能 （1）定位（导航）：快速确定用户所在点的地理位置，向用户及主管部门提供导航信息。 （2）通信：用户与用户、用户与中心控制系统之间均可实行双向简短数字报文通信。 （3）授时：中心控制系统定时播发授时信息；为定时用户提供时延修正值。 系统的主要指标 快速定位（导航）： 同时向用户及主管部门提供定位导航信息 定位精度：20米/100米 （有标校/无标校） 简短数字报文通信： 用户与用户、用户与指挥中心之间 每次最多可以传送120个汉字或1680比特 特快通信每次最多13个汉字 信息速率：入站8kbps，出站16kbps 授时： 单向授时精度100ns 双向授时精度20ns 系统其它基本指标 卫星覆盖区域： 东经70度～145度，北纬5度～55度 系统容量： ≥ 54万个用户 重叠入站信号分辨率 ≥ 0.7微秒 系统出站容量 300个用户/秒 用户机分类 按用途可分为： 定位通信型、通信型、授时型、OEM专用型和指挥型。 按装载方式可分为： 手持式、车载式、舰载式和机载式等。 按用户使用级别可分为： 军用1级、军用2级和民用。 我国二代卫星导航定位系统概况 （1）GEO+MEO或IGSO （2）被动定位 （3）保留、加强短消息功能 （4）兼容“北斗一号” （5）走跨越式发展之路 （6）存在大量技术和管