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北斗系统现在是什么水平-能够堪比GPS吗?

发布者: admin | 发布时间: 2018-9-22 08:45| 查看数: 47| 评论数: 0|帖子模式

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。

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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!

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