四大全球卫星导航系统比较.ppt

1、全球卫星导航系统全球卫星导航系统定义及特点采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。导航卫星如同太空灯塔。卫 星导航综合了传统导航的优点，实现了全球、全天候、高精度的导航定位。发展历史1964年美国首先建成了“子午仪”号卫星导航系统，为核潜艇和水面舰艇等导航定位，1967年起开放民用。1973年美国军方始研制性能更优越的“导航星”全球定位系统（GPS），在1991年的海湾战争中得到广泛使用。之后俄罗斯，欧洲，中国也相继开始组建自己的卫星导航系统。系统组成卫星导航系统由导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分组成。导航卫星是卫星导航系统的空间部分，由多颗导航卫星构成空间导航网。

2、地面台站通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分，用于跟踪、测量、计算及预报卫星轨道并对星上设备的工作进行控制管理。用户定位设备通常由接收机、定时器、数据预处理机、计算机和显示器等组成。它接收卫星发来的微弱信号，从中解调并译出卫星轨道参数和定时信息等，同时测出导航参数，再由计算机算出用户的位置坐标和速度矢量分量。用户定位设备分为单人（如手持GPS接收机）、车载、舰载、机载、弹载和星载等多种类型。工作原理卫星导航分为多普勒测速、时间测距等方法。多普勒测速定位是用户测量实际接收到的信号频率与卫星发射的频率之间的多普勒频移，并根据卫星的轨道参数，算出用户的位置。时间测距导航定位是

3、用户测量系统中4颗（或3颗）卫星发来信号的传播时间，然后完成一组包括4个（或3个）方程式的数学模型运算，可得出用户位置。用途卫星导航位置精度可达几米，民用几十米。GPS已广泛用于军事，如车辆、坦克、火炮和步兵定位；引导海上舰队的会合、进出港领航与登陆；给反潜、布雷、扫雷、搜索、营救和发射导弹提供精确的位置信息；飞机精确投弹，一发射导弹，照相侦察，实施空中支援、会合与加油，以及空中交通管制等；战略导弹精确制导，提高命中精度；低轨道侦察和监视卫星对目标精确定位和测图，以及为战略防御计划的战场管理、通信、指挥和控制提供统一的坐标系统等。现有导航系统美国GPS欧盟“伽利略”俄罗斯“格洛纳斯”中国“北斗

4、”四大导航系统各有千秋简要来说，GPS只能找到街道，而伽利略却能找到车库的门，北斗的特长如通过短信让他人获知自己的位置，是其他导航系统目前不具备的。美国GPS关键词：胜在成熟关键词：胜在成熟布局：28颗卫星(其中4颗备用)早已升空，分布在6条交点互隔60度的轨道面上，距离地面约20000千米。已经实现单机导航精度约为10米，综合定位的话，精度可达厘米级和毫米级。但民用领域开放的精度约为10米。特性：三星定位，军民两用。由于GPS定位技术涉及军事用途，美国限制非特许用户利用GPS定位精度。GPS系统除在设计方面采取了许多保密性措施外，还对不同的用户提供不同的服务方式。进展：1973年12月，美国

5、国防部批准陆海空三军联合研制全球定位系统(GPS)，1993年覆盖全球，广泛使用。目前正在试验下一代卫星导航系统。俄罗斯俄罗斯“格洛纳斯格洛纳斯”系统系统(GLONASS)关键词：抗干扰能力强关键词：抗干扰能力强布局：已有28颗卫星(其中4颗备用)，导航精度在5至6米左右，预计2015年可实现导航精度达1米左右。但民用领域开放的精度约为10米。特性：三星定位，精度比GPS低，军民两用，采用两种频率信号。工作不稳定，卫星工作寿命短。进展：苏联国防部于20世纪80年代初开始建设全球卫星导航系统。于1995年投入使用，现在由俄罗斯联邦航天局管理。卫星的设计经历了无数次改进，格洛纳斯K自2011年起服

6、务范围拓展到全球。格洛纳斯是继GPS之后第二个军民两用的全球卫星导航系统。俄联邦宣称格洛纳斯系统军民两用，不带任何限制、不引入SA机制，也不计划对用户收费。欧洲欧洲“伽利略伽利略”系统系统(GALILEO)关键词：纯民用领域关键词：纯民用领域布局：计划30颗卫星(其中3颗备用)，卫星轨道位置比GPS略高，离地面高度24126千米。定位误差不超过1米。目前，只有26颗投入应用，还有4颗在轨验证(IOV)卫星正在生产之中，将于近期发射入轨。伽利略提供的公开服务定位精度通常为1520米和510米两种档次。公开特许服务有局域增强时能达到1米，商用服务有局域增强时为10厘米。特性：三星定位，专门为民用。

7、将来精度最高的全开放的新一代定位系统。可为地面用户提供3种类型的信号供选择，其中包括免费信号、加密且需交费才能使用的信号、加密且可以符合更高要求的信号。进展：欧空局与欧盟在1999年合作启动，2005年首颗试验卫星成功发射，2008年开通定位服务。中国中国“北斗北斗”系统系统(COMPASS)关键词：互动性和开放性关键词：互动性和开放性布局：由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，定位精度10米。目前10颗卫星开始应用，定位精度只达到25米。特性：双星定位，民用为主，军事能力有限。能在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度。在定位性能上有所创新，不仅能使用户知道自己所在

8、位置，还可以告诉别人自己的位置，特别适用于需要导航与移动数据通信场所。此外，中国还致力于提高北斗卫星导航系统与其他全球卫星导航系统的兼容性，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用。北斗卫星导航系统向全世界提供的服务均为免费。进展：第一步是试验阶段，用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统；第三步是到2020年，建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统，形成全球覆盖能力。北斗导航优势1.北斗具有定位和通信双重作用,具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。2.北斗定位精度20米左右

9、。3.目前北斗终端价格已经趋于GPS终端价格。4.采用接收终端不需铺设地面基站。5.灾难中心的船只一秒钟就可以发出信息。北斗系统主要用途军用功能：实现飞机、导弹、水面舰艇和潜军用功能：实现飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航；弹道导弹机动发射车、自行艇的定位导航；弹道导弹机动发射车、自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位，以缩短反应时间；人员搜救、的快速定位，以缩短反应时间；人员搜救、水上排雷定位等。水上排雷定位等。民用功能：个人位置服务民用功能：个人位置服务 气象应气象应用用 道路交通管理道路交通管理 海运和水海运和水运运 航空运输航空运输 应急救援等应急救援等