北斗卫星系统的特点及轨道特性

地球同步轨道（geosynchronous orbit）又称24小时轨道，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期（23小时56分4秒），且方向亦与之一致，卫星在每天同一时间的星下点轨迹相同,当轨道与赤道平面重合时叫做地球静止轨道,即卫星与地面的位置相对保持不变。地球同步轨道是倾角为零的圆形地球同步轨道称为地球静止轨道，因为在这样的轨道上运行的卫星将始终位于赤道某地的上空，相对于地球表面是静止的。这种轨道卫星的地面高度约为 3.6万千米。它的覆盖范围很广，利用均布在地球赤道上的 3颗这样的卫星就可以实现除南北极很小一部分地区外的全球通信。

倾斜地球同步轨道卫星它的运行路线叫做运转轨道，运转轨道面与地球赤道面的夹角叫做轨道倾角。根据倾角的不同，可将同步轨道分为静止轨道、倾斜轨道和极地轨道。

卫星定位有2种模式，有源和无源。有无源是对导航系统来说的，不是指被导航设备。一般来说，有源导航需要导航系统发射信号给导航设备，交互通信后，提供导航；无源则是被动接受被导航设备发射的信号，从而定位和导航，它不需要发射信号，从而更保密和安全。

3．1 定位原理的比较

北斗导航系统是主动式双向测距二维导航，由地面中心站解算出位置后再通过卫星转发给用户，用户接收并显示接收到的信息。GPS是被动式单向测距三维导航，只需要接收4个卫星的位置信息，由用户设备独立解算自己三维定位数据。

3．2 星体轨道的比较

北斗导航系统是在赤道面上设置两颗地球同步卫星，卫星的赤道角距为60。。GPS 系统共有24颗卫星，分布在六个轨道面上，轨道倾角55度，轨道面赤道角距为60。，其高度约为20000km，属于中轨道卫星，绕地球一周约1 lh58min。

3．3 覆盖范围的比较

北斗导航系统是区域性卫星导航系统。而GPS是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。

3．4 系统容量的比较

北斗导航系统由于是主动双向测距系统，用户设备不仅要通过地球同步卫星向地面中心站发射申请信号，而且还要接收地面中心站返回的信号，因此，系统的用户容量取决于卫星的可用频带宽度、信号的调制和编码方式以及地面中心站的运算速度，它的用户容量是有限的。GPS是单向测距系统，用户设备只要能接收从导航卫星发出的导航电文就可进行测距定位，

因此GPS的用户容量是无限的。

3．5定位精度的比较

北斗导航系统三维定位精度约几十米，系统的水平定位精度取决于用户高度信息的精度，如果用户的高度信息精度低，误差则可以达到几百米。另外，由于卫星的几何分布的关系，赤道区域的精度较低，而极高纬度区因不能有效覆盖而无法使用。GPS三维定位精度民用码在取消选择可用性SA后约为15m。

3．6 通信能力的比较

北斗导航系统同时具备定位与双向通信能力，可以独立完成移动目标的定位与调度功能。GPS系统本身不具备通信能力，需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。