发射了第三十二颗北斗卫星的北斗系统现在是什么水平?能够堪比GPS吗?

北斗卫星作为我们国家的一张王牌,一直以来在我们的日常生活中发挥着举足轻重的作用,为了更加精准地报告“我在哪里”,今年的10月15日,我国又在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,“一箭双星”成功发射了第三十九、四十颗北斗导航卫星,

据网上的消息,北斗三号系统也将于2018年底前彻底完成全球组网。届时,不仅我们自己的生活会发生很大的便利,甚至“一带一路”沿线及周边国家都能够享受到北斗卫星的福利。

说到这里估计有人就要问菲菲了,目前为止,我们国家的北斗卫星在国际上到底是一个什么水平呢!各位看官先别急,且让菲菲向大家一一道来。

这事还得从第一代导航卫星说起,1957年,苏联发射了第一颗人造卫星,

随后美国就开始加快速度研制第一代卫星导航台——NNSS系统。脚步也是越迈越大,1960年,在全球人造卫星仅仅出现了3年之后,美国就率先发射了第一颗“子午仪”卫星。仅仅在7年之后,美国海军就已经拥有了6颗“子午仪”卫星,此时已经初步完成了全球组网系统。

并且开始开放卫星导航数据,只要是和美国有相关合作的船只,都能够立刻分享到卫星导航带来的便利,其中也包括大部分世界远洋货轮等等。卫星导航技术也在出现后不到10年的时间里,迅速对民用经济产生了显著的促进。

另一方的苏联也不甘落后,从1965年开始就连续发射导航卫星,相继组成了12颗卫星的导航体系。

和人家那两位相比,咱们这边的发展速度和步伐可要慢得多了,中国发射第一颗人造卫星已经是1970年,足足比美苏晚了10多年。这也就造成了美苏第一代卫星导航体系已经成熟的时候,中国只能被动地使用别国卫星导航的局面。

直到21世纪的第一年,中国才开始建立本国的卫星导航系统——北斗导航。不过,由于资源相对有限,从2000年10月到2007年2月,中国一共只发射了4颗导航卫星,分布在较高的同步轨道上,采取双星定位方式导航。

2008年汶川地震的时候,我们国家就紧急调动了才刚刚开始建设不久的北斗系统,直接将北斗系统在震中地区的数据传到了抗震救灾指挥部。

并临时组建了一支北斗导航分队,携带上千部“北斗一号”终端机迅速进入灾区进行工作,把震中各点位的数据直接传到了指挥部,为整个社会的抗震救灾行动提供了关键的通信保障。

不过,当时世界上绝大多数的军民定位导航系统,都在普遍使用美国的GPS,我国也不例外,民用导航和定位市场的GPS甚至达到了95%的占有率。

覆盖率如此之广,风险自然也就很大,如果在紧急状况下一旦美国关闭GPS,那事情就要严重的多了。

第二代卫星导航网是上世纪70年代末开始组建的,美国和苏联依然是分别各自建立了一套。美国的就是我们熟知的GPS全球导航系统。

苏联的是格洛纳斯系统。

不过第二代卫星导航网需要的是一个国家强大的航天发射能力,没钱,没技术肯定是玩不起的。所以,放眼全世界,目前为止只有少数的几个国家能够独立自主地开发自己的导航卫星,其中既有钱又有技术的国家就更加稀少了。

苏联解体之后,能够提供稳定服务的全球导航系统,几十年来只有GPS一种。

另外一套雷声大雨点小的,是迟迟不能运营的欧洲“伽利略”系统。当时中国也想一起参与“伽利略”计划,并出资2.3亿美元通过“入股”的方式希望从中分享欧盟的航天、通讯技术,结果被欧洲“扫地出门”。

无奈之下我们只能自行开发第二代“北斗”导航卫星,2017年1月,历时8年时间研制建设的北斗二号卫星工程终于完成,自此我国完全摆脱了在民用和军用领域上,对国外卫星导航系统的依赖,并开始着手于北斗三号全球导航系统的论证研制工作。

相对于之前的北斗二号区域系统,北斗三号的服务区域直接能够扩展至全球,其定位的精准度也会大幅度提升,甚至能够达到5米之内的水平,卫星设计寿命达10年以上。

届时,中国北斗的精度将压倒除美国之外的所有国家,成为和GPS系统平起平坐的世界性卫星导航系统。

虽然远在天边,但又近在眼前!北斗服务也是无处不在,更加广泛地应用到我们国计民生的方方面面,我们再也不用看人脸色行事,再也不用被人卡着脖子了。

我不是专业人士,就从网上找了一些资料,希望可以跟大家分享一下。

最新的北斗三号卫星,技术水平相比前代已经有了极大提升。

北斗三号搭载了最先进的铷原子钟,精度达到了10E-14量级,相当于每三百万年只有一秒的误差,所以可以有更高的定位精度,按照中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军的说法,北斗三号的性能在北斗二号的基础上,提升了1~2倍的定位精度,达到2.5米~5米的水平。

此外,在信号上增加了B1C和B2a等新的信号接口控制文件,方便与GPS信号兼容、加快全球普及速度。最后,北斗三号还采用了卫星间链路进行信息传递,使得整个系统有更强的抗干扰能力。

而在卫星本身的寿命上,北斗三号卫星的寿命可以达到10-12年,高于北斗二号的8年寿命,这对于降低卫星运行成本也是至关重要的。

但是,北斗三号卫星跟最新的GPS卫星还是有些许差距的。

虽然说,北斗三号卫星已经有了非常高的技术水平,但是相比世界第一强者:美国和美国研发的GPS系统,北斗三号还是有一些差距的。

有先是北斗卫星和GPS卫星的轨道模式有一些差别,GPS卫星共32颗卫星,轨道与赤道倾角55度且均匀分布,卫星高度20200公里属于高轨卫星。而北斗卫星是5颗地球同步轨道卫星+3颗倾斜同步轨道卫星+27颗中高轨道卫星【两者的区别如下图所示】。

在轨道上的区别,一方面是北斗系统有一些轨道比较低的卫星,这些卫星容易受到地球引力波动的影响,从而带来定位上的干扰,另一方面,不同的卫星轨道也给最后信号统一到一起也有很大的扰动。所以说,定位信号还是在精度上有一些先天的不足。而且北斗卫星这种分批组网——也就是不停往太空发卫星、一批一批入网的方式也会造成一些麻烦【这也是没办法的事情,毕竟是后发国家,一口吃不了个胖子】。

另一方面,北斗系统缺乏全球的监测站——也就是通过地面观测站来辅助定位,这需要跟全球的其他国家商量建造。而美国因为势力范围比较广,建成时间长,所以全球有很多监测站【据说目标是在全世界建成150座监测站】,这一点也造成北斗卫星的精度比不上GPS。

第三个就是北斗三号上搭载的原子钟,虽然已经在精度上达到了极高的水平,但是稳定性上还有欠缺。

再有就是最新的GPS卫星寿命可以长达15年,这显然比中国北斗三号的10-12年又长了一截,所以在卫星本身的制造技术上,中国还要继续追赶。

其他的零零散散的问题也很多,比如说在编码、数据处理等等方面,中国经验毕竟不是非常丰富,还有待提高。而且中国本身在地球大气环境的探索上还缺乏资料,比如说地球大气水汽的分布等等,这些都会影响导航信号。

总之,北斗卫星系统走到现在,已经创造了奇迹,让国人拥有了自己的导航系统。而接下来,北斗卫星会加速全球组网,再创辉煌!

GPS是美国在上个世纪就开始开发部署的一套全球定位系统,目前已经使用多年,已经非常稳定可靠了。而中国的北斗定位系统是本世纪才开始研发部署的,所以论起步,相比GPS肯定是要晚一些的。

但是,后发有后发的优势。后发者可以观察先行者的各种优缺点,进而学习其长处,弥补其短处。进而可以做到比先行者更加优秀的产品和服务。

北斗系统采用了静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星相结合的技术方案,相比GPS是要更加优秀的。理论上来说,如果采用同样技术进行开发生产,那么北斗系统要比GPS更加优秀。

但理论是理论,实践是实践。目前北斗系统的实际使用体验还是要稍逊色于GPS系统的。为什么呢?因为中国的原子钟技术落后于美国,而美国在原子钟的技术上,对中国那绝对是严防死守的。

可能很多看官不太清楚这个玩意儿的重要性。这里简单的说吧,因为卫星是在运动的,而地面上的物体也在运动,要计算其准确的位置,则时间的掌控就必须非常精确。

因为这个精确性是非常重要,所以传统的机械表(别管多贵的,都没卵用)、石英表
的误差,是完全不够使用的。因此,只有研发精度更加高的原子钟,才能解决这个问题。

目前,美国研制的原子钟,可以做到一亿年仅误差一秒的精确性。而英国、法国、德国等国家,研制出来的原子钟,其精确性可以做到六千万年误差一秒的精确性。而中国研制的原子钟,也已经达到了2000万年误差一秒的精确性了。

中国计量科学研究院研制的NIM5铯原子喷泉钟,精确性就已经达到了2000万年一秒的水平,已经被国际计量局认可,作为基准钟之一。但是,其精度,也只达到了美国的原子钟的五分之一而已。

所以,虽然GPS的设计构架上要落后于中国的北斗系统,但凭借其优秀的零配件质量,其定位水平目前要优于中国的北斗系统。

不过国人不必气馁,中国的研发投入和工程能力可以确保,在未来我们能够逐渐弥补我们的技术短板,到时候凭借北斗系统的领先的理论基础,超越GPS成为全球定位最准确的定位系统指日可待。

我们不必苛责我们的科研人员,因为取得现在的成就已经相当难得了。毕竟美国等西方国家已经发展了近百年,而我们才起步没多少年,有一点落后的差距是丝毫都不奇怪的。只要国人奋进,赶上他们只是时间而已。

感觉我说得有点道理,就给我点个赞,留个言,顺手关注一下人家呗!~谢谢!

刚刚过去的11月1日,中国在西昌卫星发射中心使用长征3号运载火箭,将第41颗北斗导航卫星发射升空,卫星顺利进入预定的静止轨道。这颗卫星除了是北斗三代的第一颗静止卫星外,还是一颗搭载了增强短报文服务的通讯卫星,能极大增强现有北斗系统的短报文带宽。从18年前发展到现在,北斗的定位能力和精度已经堪比GPS,一些方面甚至更准确,而且能提供的服务也远比GPS多了。

现在可以买到的民用的北斗导航终端,标称精度虽然还落后于GPS终端,但至少在理论性能上,北斗的很多精准度参数已经超越了GPS,毕竟北斗有后发优势。而且在很多领域里,北斗已经进入了我们的生活,只是很多时候它都与GPS混用,我们意识不到。

以我们熟知的手机芯片为例,早在骁龙821,高通的芯片内置模块就开始支持接收北斗信号,而在此之前,外挂式的定位芯片就已经支持北斗了。在使用地图软件进行定位时,手机其实是同时使用GPS、北斗和俄罗斯的格洛纳斯三种定位系统的信号,综合定位消除误差,达到较高的精度。

GPS有的各种功能,比如导航和授时,北斗一样不少还干的更出色。而北斗独有的短报文通信功能,就是GPS望尘莫及的了。在设计之初,北斗卫星就具备接收地面信号的短报文通讯能力。只要能接收到北斗的定位信号,一个手持终端就能像发短信一样将140字的短信发送到世界各地。

这套系统最大的意义就是只要有电,它就能在没有任何设备的地方通过卫星发送信息,非常适合在野外和远海等地方使用。现在中国的很多渔船都装备了这套终端,一年只需要几百元费用,就能随时通过北斗接收新闻或天气预报。

那么应该这么问这个问题:中国目前的北斗系统可以取代GPS吗?

这得看领域,毕竟GPS等先人一步的系统已经占据了太多不可再有的资源。而且美方的GPS 是到目前为止,唯一一个可以全面运行的卫星导航系统。

全球 90%以上的应用服务,更是占据了95%的民用导航市场份额。所以说,GPS系统的精准度和技术的成熟度是有优势的。

但也得分领域 ,在军用这块国内肯定是果断使用北斗,而且之前北斗的研发就是对着军用去的。所以技术完全是可以和GPS抗衡的。还有就是授时方面,比如基站授时,也是稳选北斗。

而GPS目前最大的优势就是在于民用,全球95%的民用市场份额。但其实是全球卫星定位技术,基本采用双卫星定位系统。也就是像手机、车载导航的时候是多种系统同时使用,里面北斗、GPS、伽利略等都是一起使用的。

而这第三十二颗北斗卫星其实是北斗二号卫星的接替星,也就是第三课备用星了。这说明我国的“北斗”系统工程的实施是特别上道的,之前我国就对导航系统有一定的规划,在2020年要用16颗覆盖亚太地区的区域导航系统。

如果能够按计划实现,那么到时亚太覆盖地区用户就可以享受北斗的服务。那么北斗和GPS的比较就是,各占“山头”了。

“北斗”卫星导航系统,简称BDS,于2020年7月31日上午正式开通,随着全球组网的成功,全球范围内已经有137个国家与“北斗”卫星导航系统签下了合作协议,中国BDS是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后,全球第三个成熟且已经投入运营的卫星导航系统,

导航卫星,能从卫星上连续发射无线电信号,为地面、海洋、空中和空间用户导航定位,在工农业、航空、科研、教育、医疗、卫生、勘探等领域,能起到非常大的作用。

同时导航卫星也被广泛地运用于军事领域,弹道导弹、巡航导弹、反舰导弹等许多导弹,包括空投精确制导炸弹,甚至大口径火箭弹都设置了卫星导航系统,导弹才能打得狠准稳,提高了对打击目标的命中概率。

导航卫星能够全球覆盖、三维定位和连续导航,坦克、火炮、舰艇、战机、直升机、无人机,甚至单兵综合作战系统等,都要依赖卫星导航系统,提供精确的所处位置、时间的信息等。

我军曾经在海峡举行了大规模的军演,发射了三枚战术弹道导弹,第一枚精确命中了目标,此后发射的两枚弹道导弹,突然无法有效跟踪弹道飞行轨迹,最终,导弹严重偏离了原定打击目标的落点范围,大大出乎军方的预料。

和平年代,许多国家都能使用民用的GPS,军方自海湾战争以后,为了提高导弹的打击精度,在部分导弹上设置了民用GPS全球定位接收装置,战时非常有可能被相关方掐断GDP信号,或是将导弹故意导向非打击的目标。

军方分析导弹发射失败的原因,判断此后两枚战术弹道导弹打偏,肯定被人为地做了手脚,对方掐断了GPS信号,导弹成了没头的苍蝇一般乱飞,所以偏离了打击的预定目标,真是细思极恐。

在关系到国家安危的弹道导弹制导系统领域,绝对不能被他国掐住脖子,军方下定决心,无论花多少人力物力和财力,也要搞自身的全球卫星导航系统。

于是,才有了和欧洲的Galileo导航卫星系统合作被拒之门外,集中了全国航空航天、通讯领域等专家、学者、科研人员,攻关“北斗”卫星导航系统,最终,BDS成为继GPS、GLONASS之后,成为联合国卫星导航委员会认定的供应商。 “北斗”卫星导航系统,具备后发优势,目前来看,至少要比故障极高的欧洲Galileo先进,在性能上也要优于俄罗斯的GLONASS,这从俄罗斯相关方面主动提出要和“北斗”并网联合运行,读者朋友即可自行判断。

在卫星导航精度方面,“北斗”似乎也不弱于GPS,甚至在其之上,因为“北斗”使用三频信号,可以有效消除高阶电离层延迟影响,提高定位的可靠性,以及抗干扰能力,增强数据预处理能力,而GPS则在技术上采用了双频信号。

由于采用了星间链路技术,“北斗”实现了星与星之间的精密测量、信息传输、控制指令的送达,可以达到优于2米级的水平,而GPS定位精度是小于10米;当然,“北斗”知名度,仍然不如GPS,全球的军方和民众都有了先入为主的概念。

中国北斗系统是个伟大的工程,其导航精度和多功能服务,都超过GPS系统。更神奇的,可以看到真实的三唯立体实景画面。比如,你奶奶在老家屋檐下坐着剩凉,你可以从北斗导航(腾讯地图)上看到这一情景。当然,这一服务需要付费享用。目前,保守估计,北斗导航系统一年在全球能创造三百多亿产值。

没比较没伤害!

用了再说吧!

在发射第32颗北斗卫星后,除了具备卫星导航定位功能外,授时系统也完全不输GPS,北斗导航系统堪比GPS!

早在2018年,我国发射第32颗北斗卫星,卫星运行后,除具备卫星导航定位功能外,来重点啦!具有“授时服务”新功能,从而结束我国电力运行完全依靠美国GPS全球定位系统的历史。

从此中国北斗系统“中国授时”完全取代缺乏安全保障的“美国授时”。所谓北斗“授时”服务简单说就是同步。

比方说电视直播画面异地播出有延迟,使用北斗授时能够无限压缩延迟时间,各分机之间的时间精度差距降低至纳秒的级别,也是距离传播画面延迟几乎为零。

并且第32颗北斗导卫星显著提高国产化水平,在轨问题改进、满足用户新增需求等方面进行全面的系列优化升级,卫星的可靠性得到全面提升。

第32颗北斗卫星发射后,我国北斗卫星导航系统处于什么水平?与美国“GPS”有何差距?欢迎发表看法分享评议关注。

北斗导航系统和GPS总体上水平相差不多,GPS的方式和北斗导航的方式是不太一样的,北斗发展的晚一些,所以加了一些功能性的东西,比如可以增加点到点的短信息,不过从另一个方面来说,北斗没有GPS做的开放。

另外从产业上来说,GPS已经产业化了,并且得到了市场的充分认可,不过GPS已经很多年了,没有北斗系统新,所以服务能力也没有北斗来的精准。现在的导航系统基本上都是GPS和北斗都支持的,对于用户来说,算是无感觉享受定位服务吧。

技术方面并不太好说,不过北斗是我们自己研发的,技术性可能没有GPS厉害,但是精准高,定位达到厘米级,美国GPS已经进入了淘汰期了,它们也在研发新一代的定位系统。

北斗现在的定位卫星是几十颗了,这样进一步增强了北斗精细化定位的能力,对于老百姓来说,未来的导航一定会更方便,一些复杂的立交也可以精准定位了。

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