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北斗地圖是利用地球同步衛(wèi)星為用戶提供全天候、區(qū)域性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它能快速確定目標或者用戶所處地理位置,向用戶及主管部門提供導航信息。
1.通信
用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間均可實現(xiàn)雙向簡短數(shù)字報文通信。
2.定位
快速確定目標或者用戶所處地理位置,向用戶及主管部門提供導航信息。
3.授時
中心控制系統(tǒng)定時播發(fā)授時信息(“授時”即每天在一定時間用無線電信號報告最精確的時間),同時為用戶提供時延修正值(“時延”指從說話人開始說話到受話人聽到內容的時間)。
【覆蓋范圍】
北斗地圖是覆蓋我國本土的區(qū)域導航系統(tǒng)。覆蓋范圍東經(jīng)約70°一140°,北緯5°一55°。gps是覆蓋全球的全天候導航系統(tǒng)。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實際上最多能觀測到11顆)。
【基本數(shù)據(jù)】
北斗地圖是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛(wèi)星顆衛(wèi)星的赤道角距約60°。gps是在6個軌道平面上設置24顆衛(wèi)星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。航衛(wèi)星為準同步軌道,繞地球一周11小時58分。
【定位原理】
北斗地圖是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統(tǒng)解算,供用戶三維定位數(shù)據(jù)。gps是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位數(shù)據(jù)!氨倍芬惶枴钡倪@種工作原理帶來兩個方面的問題,一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性,這在軍事上相當不利,另一方面由于設備必須包含發(fā)射機,因此在體積、重量上、價格和功耗方面處于不利的地位。
【定位精度】
北斗地圖三維定位精度約幾十米,授時精度約100ns。gps三維定位精度p碼目前己由16m提高到6m,c/a碼目前己由25-100m提高到12m,授時精度日前約20ns。
【用戶容量】
北斗地圖由于是主動雙向測距的詢問--應答系統(tǒng),用戶設備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號,還要求用戶設備向同步衛(wèi)星發(fā)射應答信號,這樣,系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。因此,北斗導航系統(tǒng)的用戶設備容量是有限的。gps是單向測距系統(tǒng),用戶設備只要接收導航衛(wèi)星發(fā)出的導航電文即可進行測距定位,因此gps的用戶設備容量是無限的。
和所有導航定位衛(wèi)星系統(tǒng)一樣,“北斗一號”基于中心控制系統(tǒng)和衛(wèi)星的工作,但是“北斗一號”對中心控制系統(tǒng)的依賴性明顯要大很多,因為定位解算在那里而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統(tǒng)易損性,gps正在發(fā)展星際橫向數(shù)據(jù)鏈技術,使萬一主控站被毀后gps衛(wèi)星可以獨立運行。而“北斗一號”系統(tǒng)從原理上排除了這種可能。
“北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng),中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶,其間要經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星走一個來回,再加上衛(wèi)星轉發(fā),中心控制系統(tǒng)的處理,時間延遲就更長了,因此對于高速運動體,就加大了定位的誤差。
“北斗一號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)也有一些自身的特點,其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述,北斗地圖具有衛(wèi)星數(shù)量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現(xiàn)一定區(qū)域的導航定位、通訊等多用途,可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。
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