四大全球卫星定位系统比较

GPS实施计划共分三个阶段： 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到 1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建 立地面跟踪网。 第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年， 又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实 验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。 第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工 作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。 1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，之 后根据计划更换失效的卫星。
单点定位 GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行 校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间信息。 单点定位精度±15～30米 差分定位 它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量 或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其目的在于消除公共项， 包括公共误差和公共参数。 在GPS定位过程中，存在三部分误差。 第一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差 、电离层误差、对流层误差等； 第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部 分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等 。利用差分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部分可以消除 。 第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接收机本身的技术指标 载波相位和差分定位技术的应用使测量定位精度可以达到毫米级精度
北斗卫星导航系统-发展路线图 北斗卫星导航系统 发展路线图
北斗卫星导航系统-工程任务 北斗卫星导航系统 工程任务
+ 主要任务：
研制生产5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星，在西昌 卫星发射中心用CZ-3A系列运载火箭发射共35颗卫星， 西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测控支持。 2012年形成区域无源服务能力 2020年形成全球无源服务能力
北斗卫星导航系统-建设原则 北斗卫星导航系统 建设原则
北斗卫星导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅 要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益，遵循以下建设 原则： 开放性 北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放，为全球用户提供高 质量的免费服务，积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作，促进各卫 星导航系统间的兼容与互操作，推动卫星导航技术与产业的发展。 自主性 中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全 球用户提供服务。 兼容性 在全球卫星导航系统国际委员会（ICG）和国际电联（ITU）框架下，使 北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作，使所有用户都 能享受到卫星导航发展的成果。 渐进性 中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展，不断完善服务 质量，并实现各阶段的无缝衔接。
GPS全球定位系统
GPSGPS-定位系统的应用
陆地应用
车辆导航 应急反应 大气物理观测 地球资源勘探 工程测量 变形监测 地壳运动监测 市政规划控制
海洋应用
远洋船最佳航 程航线测定 船只实时调度 与导航 海洋救援 海洋探宝 水文地质测量 海洋平台定 海平面升降监 测
航空航天
飞机导航 航空遥感姿态 控制 低轨卫星定轨 导弹制导 航空救援 载人航天器防 护探测
地面控制
•监测站 •主控制站 •地面天线
用户设备
•测量出接收天线至 卫星的伪距离和距 离的变化率 •计算出用户所在经 纬度、高度、速度、 时间
颗以上的卫星
GPS-系统特点
高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛 全球，全天候工作：能为用户提供连续，实时的三维位置，三 维速度和精密时间。不受天气的影响。 定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可 达厘米级和毫米级。 功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测 量，导航，测速，测时等方面得到更广泛的应用.
GPS由美国军方控制，星座由24颗卫星组成，分布在6 GPS由美国军方控制，星座由24颗卫星组成，分布在6个轨 由美国军方控制 24颗卫星组成 道面上，可以保证无论在世界什么地方， 道面上，可以保证无论在世界什么地方，几乎随时都可以 捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS GPS卫星都发送两个频率的载 捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送两个频率的载 波信号，一种信号是民码，抗干扰能力比较差， 波信号，一种信号是民码，抗干扰能力比较差，供民用用 户使用，用户可自由接收；另一种信号是军码， 户使用，用户可自由接收；另一种信号是军码，抗干扰能 力比较强，供军用接收机修正电离层误差， 力比较强，供军用接收机修正电离层误差，采取加密手段 不能随意接收。 ，不能随意接收。
系统组成：
用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端 组成
北斗系统的用户终端
北斗卫星导航系统-时间系统 北斗卫星导航系统 时间系统 时间系统： 北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与 UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是 2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。 BDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统 时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监 测和发播。
区域服务 广域差分服务 定位精度: 1 m 短报文通信服务
北斗卫星导航系统-系统介绍 北斗卫星导航系统 系统介绍
北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中 国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄罗 斯格洛纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。 北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定 可靠覆盖全球的导航系统。 该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的 定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力。 2011年12月27日起，开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时 服务。
颗卫星（ 颗备用） 公里， GLONASS包括24颗卫星（3颗备用），卫星高度19100公里，均匀分布在个 轨道面上， 轨道面上，轨道面倾角为64.8度，运行周期约为11小时15分，卫星信号 64. 采用了两种载波， 采用了两种载波， 其频率分别为 l.6 GHz 和 1 . 2 GHz。 目前的卫星状 况已具备可用性。 况已具备可用性。 数量： 颗卫星组成 数量：24颗卫星组成 轨道：三个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔 度。 轨道：三个轨道平面两两相隔 度 同平面内的卫星之间相隔45度 每颗卫星都在19100千米高、64.8度倾角的轨道上运行 千米高、 每颗卫星都在 千米高 度倾角的轨道上运行 精度： 米左右 精度：10米左右 用途： 用途：军民两用
北斗卫星导航系统-建设目标 北斗卫星导航系统 建设目标
一代系统 2000年以来，中国已成功发射了4颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航 试验系统（第一代系统）。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、 授时、报文和GPS广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、 勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥着重要作用。 二代系统 中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务（属于第二代系 统）。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10 米，授时精度为50纳秒，测速精度0．2米/秒。授权服务是向授权用户提供更 安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。
+ GLONASS提供两种导航信号：标准精密导航
信号（SP）和高精密导航信号（HP）。SP 定位与授时服务适用所有GLONASS 的国内 用户。其水平定位精度为57-70米（99.7%置 信），垂直定位精度为70米(99.7%置信)， 速度矢量测量精度15 cm/s (99.7%置信）， 时间测量精度在1 mks (99.7%置信)
美国的GPS 美国的 中国的北斗
俄罗斯的GLONASS 俄罗斯的 欧盟的Galileo 欧盟的
北斗卫星总体规划
北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划 分步实施：
第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设， 2000年形成区域有源服务能力； 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设， 2012年形成区域无源服务能力； 第三步，2020年北斗卫星导航系统形成全球无源 服务能力。
四大卫星导航系统
美国的GPS 美国的 中国的北斗 俄罗斯的GLONASS 俄罗斯的 欧盟的Galileo 欧盟的 四大系统参数应用比较
+ 格洛纳斯卫星系统是“格洛纳斯GLONASS”是俄语中
“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯 继续该计划。俄罗斯 1993年开始独自建立本国的全 球卫星导航系统。按计划，该系统将于2007年年底 之前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及 导航服务。到2009年年底前，其服务范围将拓展到 全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及 空中目标的坐标及运动速度信息等。
四大卫星导航系统
美国的GPS 美国的 中国的北斗 俄罗斯的GLONASS 俄罗斯的 欧盟的Galileo 欧盟的 四大系统参数应用比较
GPS即全球定位系统（ System） GPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美国 即全球定位系统 从本世纪70年代开始研制，历时20 70年代开始研制 20年 耗资200亿美元， 200亿美元 从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于 1994年全面建成 具有在海、 年全面建成， 1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导 航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 全球定位系统（ System） 全球定位系统（Global Positioning System）是美国 第二代卫星导航系统。 第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展 起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样， 起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样， 全球定位系统由太空卫星部分、 全球定位系统由太空卫星部分、地面监控部分和用户接收机三 大部分组成。 大部分组成。