课程:
- 1、中美俄,军用卫星的定位精确度大比拼,谁更强?
- 2、除了美国的GPS外,还有3个导航系统:中国的北斗、俄罗斯的北极熊、欧盟的伽利略这3个导航系统哪个比较成熟
- 3、中美俄卫星定位精确度对比:美国0.1米,俄罗斯1.5米,那我国呢?
- 4、世界有四大卫星导航系统,这四个系统相比有何优劣之处?
- 5、我国的全球卫星定位系统与美和俄国的相比 有什么不足?
中美俄,军用卫星的定位精确度大比拼,谁更强?
美国更强,因为美国的军用卫星定位精确度还是非常高的,即使再小的目标,军用卫星也能够精确的定位,非常厉害。
除了美国的GPS外,还有3个导航系统:中国的北斗、俄罗斯的北极熊、欧盟的伽利略这3个导航系统哪个比较成熟
伽利略在2005年发射了一颗试验卫星,预计到2014年才能初步投入使用,所以还不算是“可使用的定位系统”。
格洛纳斯(ГЛОНАСС)研发和投入使用都比较早,虽然成熟,但已经开始落后和老化了,近年来印度也加入到格洛纳斯系统中,所以俄罗斯又开发和发射了一些新卫星,目前这个系统中大概有18颗左右的卫星可供定位。
北斗目前是第一代,还是区域卫星定位系统,而不是GPS、格洛纳斯那种全球卫星定位系统,在功能、技术和卫星数量上都不及GPS,全球定位的北斗二号则还在纸上。
相比之下,最成熟的当然还是俄罗斯的系统,但目前卫星定位系统的主导仍然是GPS系统,无论在军用还是民用领域。
中美俄卫星定位精确度对比:美国0.1米,俄罗斯1.5米,那我国呢?
浩瀚无穷的宇宙,古往今来都牵引着人类与生俱来的好奇心。人类的梦想不光是像拥有翅膀的鸟类一样翱翔于天空,更是想对我们居住成百上千年的这颗蔚蓝星球一探究竟,所以,航天事业也就随之孕育而生,作为载体的航天飞行器也就一步步朝着人类最初的梦想靠近。
人造卫星就是连接人类与太空的纽带,这种航天飞行器对于各国来说有着十分重大的军事战略意义。它被运载火箭发射到相应的太空轨道,提供精准的定位服务,这样军队在执行远程打击任务时就可以获取准确的位置和数据。除去军事以外,人造卫星对于人类的生活也提供了许多帮助。
人造卫星的定位功能,运用到日常生活中就是导航系统。导航就是基于人造卫星能够在太空中对地面上任何一个目标进行到锁定,从而将这些信息反馈到地面。美国在1994年全面建成了全球定位系统,也就是如今广泛运用于 我们生活中的“GPS导航”。
卫星系统的定位精度评判其性能的重要指标,因为只有瞄准的目标越精准,后续相关工作才能够平稳有序的展开,定位越精准的人造卫星往往精度越小。世界上公认的三大军事强国中、美、俄,各自在航天事业领域都取得了不俗的成就,技术水平处于世界领先地位。我们今天就来比较一下三大国的人造卫星定位系统精度。
美国的航天事业一直都在世界前沿,冷战期间就已经实现了“载人登月”的壮举。GPS定位系统的研发一开始只是为军事服务,但是后来也慢慢地用于国民日常生活中,最终扩展到全球。所以,美国的GPS精度也分军用和民用两种。GPS也是全球最早的定位系统,历史悠久,普及程度相当高,曾一度形成垄断。
美国热衷于战争,所以军用的GPS精度要求就十分严苛,可以达到0.1米,这个数据可以说在武器瞄准时基本是不会失手的。而民用的精度相比就会大一些,但是在日常生活中已经足够使用。
俄罗斯也拥有自己的独立的定位系统,这项技术大部分继承于前苏联。苏联曾经在冷战期间与美国疯狂展开军备竞赛,军事实力超前。然而其解体后,俄罗斯没有再现曾经的辉煌,本国经济发展困难,日渐式微。所以,俄罗斯在航天领域就逐渐落后于美国。
俄罗斯自主研发的定位系统叫做GLONASS,也是主要运用于军事的定位系统。它的卫星精度有1.5米,虽然GLONASS的研究与构建也是很早就开始了,但比起美国的GPS精度还是差了不少,不过仍然有着很大发展进步空间。
中国目前也拥有独立的卫星定位系统,那就是北斗。中国的航天不仅起步晚,且初期发展十分艰难,面临着现有秩序和力量的打压。好在我们国家发展抗争的决心十分强烈,短时间内就完成了大部分卫星发射,北斗系统可谓横空出世,势不可挡。
那么中国北斗系统的定位精度是多少呢?据相关资料显示,北斗的精度为0.4米,虽然不及美国的GPS,但由于北斗的构建时间晚,实践经验尚且不足,所以存在差距也是正常的,取得如此成绩也值得称赞。随着技术的发展和时间的退役,我国的北斗定位系统会越来越先进和普及。
世界有四大卫星导航系统,这四个系统相比有何优劣之处?
世界四大卫星导航系统分别有,美国的全球定位系统(GPS),俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS),中国的北斗卫星导航系统(CNSS)以及欧盟研制的伽利略卫星导航系统(GSNS)。
这四大卫星导航系统各有各的特点。
美国的GPS是由美国国防部于20世纪70年代初开始设计研制,于1993年全部建成。其性能最完善,定位精度最高,应用最广泛。起初主要是在军事上发挥中重要的导航作用。
俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统最早开发于苏联时期,后来俄罗斯继续该计划。从07年只开放于俄罗斯境内到09年覆盖全球。他为军用和民用提供全天候、连续的高精度服务。
中国的北斗卫星导航系统从20世纪80年代起建,截至2018年年底可提供全球服务,到2020年北斗全球系统建设将全面完成,在轨卫星约40多颗。我国本着自主、开放、兼容、渐进的原则服务于全球用户,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位导航和授时服务。随着该系统的建设和发展,相关产品已广泛应用于交通运输、气象预报、应急搜救、海洋渔业、森林防火等等,为人类的生产生活和全球经济社会发展做出了不可磨灭的贡献。我国北斗卫星系统将服务“一带一路"建设发展,积极推进国际合作。欧盟研制的伽利略卫星导航系统于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。计划2020年发射完毕,总共有30颗卫星。2019年7月14日,伽利略系统技术故障导致部分导航服务中断,同年8月18日才修复完毕。该卫星导航系统主要服务于导航、定位、授时以及搜索与搜救功能。
总而言之,这是四大卫星导航系统对于人类的发展有着特别重要的作用,其优势显著,如果相互合作将创造巨大的价值。
我国的全球卫星定位系统与美和俄国的相比 有什么不足?
“北斗一号”卫星导航系统与GPS系统比较
1、覆盖范围:北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70°一140°,北纬5°一55°。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颖)。
2、卫星数量和轨道特性:北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星颗卫星的赤道角距约60°。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°。航卫星为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。
3、定位原理:北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
4、定位精度:北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。
5、用户容量:北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的。
6、生存能力:和所有导航定位卫星系统一样,“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作,但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种可能性,一旦中心控制系统受损,系统就不能继续工作了。
7、实时性:“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差。此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。
综上所述,北斗导航系统具有卫星数量少、投资小、用户设备简单价廉、能实现一定区域的导航定位、通讯等多用途,可满足当前我国陆、海、空运输导航定位的需求。缺点是不能覆盖两极地区,赤道附近定位精度差,只能二维主动式定位,且需提供用户高程数据,不能满足高动态和保密的军事用户要求,用户数量受一定限制。但最重要的是,“北斗一号”导航系统是我国独立自主建立的卫星导航系统,它的研制成功标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位,解决了中国自主卫星导航系统的有无问题。它是一个成功的、实用的、投资很少的初步起步系统。此外,该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广泛使用。相反,在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级,可以更好的促进GPS在民间的利用。当然,我们也需要认识到,随着我军高技术武器的不断发展,对导航定位的信息支持要求越来越高。北斗导航系统仅是我国近期满足四化建设需要的自主简易导航系统,因此,我们必须在发展“北斗一号”的基础上,借鉴国外GPS、GLONASS的成功经验,开发我国二代卫星导航系统,我们有理由相信,在不久的将来,具备先进性、适用性、军民两用、抗干扰性、抗继毁性等特征的,适合我国的国情的“北斗二号”将会展现在大家面前,更加完善的我国卫星导航系统也必将建立。