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北斗中国精度厘米级挑战GPS

2019-05-17 22:26:29 | 来源: 金融

北斗“中国精度”厘米级挑战GPS

近日,国内导航企业合众思壮近日宣布,国产星基增强服务系统“中国精度”正式提供服务,并面向全球同步发布,借助“中国精度”。

这意味着,中国北斗用户在无需架设基站的情况下,可以在全球任一地点享受厘米级的高精度增强服务。

合众思壮介绍说,“中国精度”是中国首家覆盖全球运营的星基增强服务系统,该系统于2013年底提出建设,具有全部自主知识产权和全部控制权,不仅打破国际企业的技术垄断和封锁,保障国家地理空间信息的安全性和自主权,还弥补了我国卫星导航产业的技术空白。

和之前北斗高精度面世的消息时所引发的大量关注一样,“中国精度”也背负着满满的骄傲、自豪和强国梦,然而,厘米级的定位是如何实现的?它的现实意义又有那些呢?

为什么我们兴奋于“厘米定位”?

想回答这个问题,需要先对“中国精度”所基于的北斗导航系统的定位原理做个简单介绍,而提到北斗,自然也就少不了拿导航和定位技术的先驱GPS做比照。

先来说说GPS的定位原理,GPS系统主要由三部分组成,分别是空间星座(21 颗工作卫星和 3 颗备用卫星)、地面监控系统以及终端设备(GPS接收器)——24颗卫星均匀分布在 6 个轨道平面上,然后通过将轨道面设定成特定角度,保证了全球任何地点、时间和接收器都能够接收到4颗卫星的信号。

值得一提的是,GPS诞生之初即被设计成单向传输的定位系统,即终端只接受而不对外发送信号,而这就牵扯到了一个问题,因为卫星只会播报自己的位置,而GPS又只能接收卫星数据,那么用户位置是如何在过程中被确定的?这时候就需要利用终端设备从从GPS卫星收到信号并利用传来的信息,去计算出用户的三维位置及时间。而计算工作的主要仰仗,就是GPS芯片与原子钟。

GPS芯片的核心作用是读懂卫星发来的信息并进行相关运算,而原子钟则是为了保证时间的精度。

因为卫星播报自己位置时,会附上信息发出的时间,终端设备在接收到信息后,再用当前时间减去发送时间后再乘以光速,终得出终端与卫星的距离。而即便是再微小的误差,因为需要乘以光速,终的结果亦都会差之千里,因此,原子钟在定位系统就显得极其重要。

而北斗导航系统和GPS大致上相似,其是由分别对应GPS三大组成部分的空间段、地面段和用户段三部分组成。其中,北斗导航系统的空间段(计划)由35 颗卫星组成,其中包括 5 颗静止轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星和3 颗倾斜同步轨道卫星,而之所以北斗比GPS多出了11颗卫星,则是出于卫星分布方式不同、工程周期以及满足其“有源接收”功能等因素所致。

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责编:传媒

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