注册
闽南网 > 新闻中心 > 数码科技 > 正文

北斗与GPS对比有什么不同 定位功能到底谁更强?

来源:科普中国 2018-04-12 18:28 http://www.mnw.cn/

­  看了文章《你早已用上了北斗,自己都不知道!》,不少小伙伴才恍然大悟,原来北斗早就深入了日常生活。

­  不过新的问题又来了:北斗跟GPS比,到底谁更强?北斗到底能不能“甩开”GPS,独立定位?

­  北斗 PK GPS,谁能嬴?

­  作为GNSS(Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统) 俱乐部的一员,导航定位是基本功能。先来看看,定位功能是怎么比较的:

­  接收机使用卫星定位的过程可以在二维抽象成在一个黑板上选至少四个点(卫星),以每个点为圆心,分别用粉笔画圆(接收机测量的到卫星距离),这些粉笔迹的重叠区域就是定位的结果。因为各种误差的存在,对每颗卫星测距的结果更像是一条粉笔画出来的带,而不是一条没有宽度的线。

­  粉笔的粗细受各种误差机制的影响,北斗和GPS比较,主要是星上原子钟的精度不同,北斗二代使用的是铷原子钟,GPS使用的是铯原子钟组合铷原子钟,在这点上是GPS更优,也就是粉笔迹更细一些。而现在北斗三代卫星使用的是氢原子钟,频率准确度由5×10-13提高到6×10-14,频率稳定度由2×10-14(1d)提高到6×10-15(1d),相比二代卫星都提高了一个数量级,达到世界领先水平,定位精度也将进一步的提高。

­  除了受粉笔粗细的影响,显然画圆的点越多,也就是卫星数越多,重叠区域也就越小,也就是定位越精确,但是,如果这些点都在一侧集中,甚至重叠的话,它们画出的粉笔迹的重叠区域会变得很大,反之这些点越分散,画出的粉笔迹重叠度也就越低,也就表示接收机得出的定位结果也就越精确。这个衡量位置分布的参数就是所谓的PDOP值,越低代表分布越佳,定位结果越精确。

­  北斗一代时候确实定位速度慢一些,精度差一些,怎么都十多年过去了还有人觉得北斗就是不好使,说什么“卫星少”、“还在建”、“精度比GPS差远了”?

­  其实从北斗二代开始,星座就是针对亚太地区设计的,不同于美国MEO为主的模式,采用了GEO+IGSO+MEO的模式。优点是用较少卫星快速在重点服务区域达到高精度,缺点是高纬度地区对GEO接收效果不好,精度因子值偏大,还有就是地球另外一边收不到,随着北斗卫星的增多,这些问题以后都会解决的。

­  即便如此,在三代还没用上的今天,看看现在的北斗精度如何吧,我们在中国最北边选个点:

­  北纬52.4476°,够北了吧,官方公布的北斗二代服务区域可是只在南北纬55°之间,这个位置一天24小时北斗卫星的可见性如何呢:

­  如图可见,全天可用的仰角在10°以上的北斗卫星至少有8颗,谁说星少来着?

­  对比现在GNSS俱乐部“一哥”GPS,在此地的卫星可见性:

­  是不是发现可见卫星数还不如北斗多?感觉是不是可以搞个诸如“GPS在中国被北斗完败”的大新闻……

­  当然,盲目自大也是不可取的,总有一些北斗各种“秒杀GPS”的假新闻,对于民众认识北斗只有坏处没有好处。除了使用自己导航系统的安全性以外,GNSS俱乐部四家谁也秒杀不了谁好吗,前不久中美都签了《北斗与GPS信号兼容与互操作联合声明》,互为备份多和谐……

­  刚才说到北斗卫星数多,但是定位不能只看星数,吃星座设置的亏,这里收到的北斗GEO仰角太低,几何分布不佳,所以精度因子要差:

­  北斗几何精度因子最大达到6.0而且波动较大,相比来说GPS的最大也就4.4:

­  这是因为北斗GEO卫星悬在赤道上方,在这里收到的仰角都不足30°,IGSO卫星轨道倾角55°,走到这也就到了“8”字型轨迹的头了,所以1、4象限大部分区域基本就没什么星,这些因素加起来,导致北斗的DOP值较大,不过满足10m精度还是没啥问题的。

­  所以你要非说在这里北斗不如GPS是可以勉强接受的,当然随着三代组网,这点差距很快就没了,多发几颗MEO就好了……下边是该地GPS的卫星轨迹分布:

­  接下来,咱在中国南方随便选个点:

­  北纬26.6940°,东经109.9688°,这坐标目测是在湖南,这里北斗卫星可见性如何呢:

­  最少也有十颗星可见,再看看GPS的:

相关阅读:
新闻 娱乐 福建 泉州 漳州 厦门
猜你喜欢:
热门评论:
频道推荐
  • 董事长称被开除员工涉嫌学历造假 被开除当
  • 章泽天登胡润财富榜:净资产600亿 清华与浙
  • 全球最大级集装箱船出海试航 最大载货量241
  • 新闻推荐
    @所有人 多项民生礼包加速落地快来查收 三峡大坝变形?专家:又有人在恶意炒作 北京新一波疫情为什么没出现死亡病例? 戴口罩、一米线 疫情改变了哪些习惯? 呼伦贝尔现幻日奇观 彩虹光带环绕太阳
    视觉焦点
    石狮:秋风起,紫菜香 石狮:秋风起,紫菜香
    石狮环湾生态公园内粉黛乱子草盛放 石狮环湾生态公园内粉黛乱子草盛放
    精彩视频
    世遗泉州︱最美乡村·南安燎原村:星星之火 点亮民宿发展之势
    世遗泉州︱最美乡村·南安燎原村:星星之火 点亮民宿发展之势
    世遗泉州︱最美乡村·惠安东山:小渔村的蝶变
    世遗泉州︱最美乡村·惠安东山:小渔村的蝶变
    专题推荐
    关注泉城养老服务 打造幸福老年生活
    关注泉城养老服务 打造幸福老年生活

    闽南网推出专题报道,以图、文、视频等形式,展现泉州在补齐养老事业短板,提升养老服

    新征程,再出发——聚焦2021年全国两会
    2020福建高考招录
     
    48小时点击排行榜
    武平:昂首阔步迈入“高铁时代” @厦门符合条件家庭 明天起保障性租赁房可 “征拆建管”一体化,打造连城新名片 使用全功能自助终端 软件园三期智慧办税 福建省第三批“最美乡村‘福’路”名单公 丁俊晖再轰单杆147不敌奥沙利文 无缘大师 长汀以“引绿、增绿、创绿”为抓手 产业 荣耀x50gt和华为nova12哪个好值得买 区别