全球四大卫星定位系统

全球四大卫星导航系统简介
一、美国的GPS系统：
美国的GPS系统，由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。

GPS的信号有两种C/A码，P码。

民用：C/A码的误差是29.3m到2.93米。

一般的接收机利用C/A码计算定位。

美国在90代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了
SA(Selective Availability)，令接收机的误差增大，到100米左右。

在2000年5月2日，SA取消，所以，咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。

军用：P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。

但是P码只能美国军方使用，AS(Anti-Spoofing)，是在P码上加上的干扰信号。

二、中国的“北斗”卫星导航定位系统：
“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，足足要比GPS多出11颗。

按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3号卫星平台。

30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成，27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。

“北斗”
卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。

开放服务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，测速精度为0.2米/秒。

授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能，精度可以达到重点地区水平10米，高程10米，其他大部分地区水平20米，高程20米；测速精度优于0.2米/秒。

这和美国GPS的水平是差不多的。

另外，“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。

通过“北斗”系统，用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。

在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后，会不会取代GPS呢？曹冲研究员的答案是否定的。

“北斗二号”和GPS以后将形成竞争，对于普通消费者来说是一个好消息，另外，中国的“北斗二号”车载导航仪将兼容GPS，这样，使用者将非常方便。

三、俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统：
俄罗斯从前苏联时期的1976年就开始推进和美国GPS相抗衡的“格洛纳斯”系统，但随着20世纪90年代初期陷入经济危机，计划被迫中断，只运营了一半，也就是16颗卫星。

格洛纳斯系统系统单点定位精度水平方向
为16m，垂直方向为25m。

为进一步提高GLONASS系统的定位能力，开拓广大的民用市场，俄政府计划用4年时间将其更新为GLONASS-M系统。

内容有：改进一些地面测控站设施；延长卫星的在轨寿命到8年；实现系统高的定位精度：位置精度提高到10～15M，定时精度提高到20～30NS，速度精度达到0.01M／S。

四、欧盟主导的伽利略系统：
欧盟主导的伽利略系统的目标是，耗资30亿欧元，共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星，卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内，该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。

据称最高精度比美国GPS高10倍。

包括韩国、中国在内，日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划。

当初的完成目标是2008年，但由于资金和技术方面等问题，延长到了2011年。

与美国的GPS相比，“伽利略”系统可以为民用客户提供更为精确的定位，其定位精度可以达到1米，而GPS只能达到10米。

公共特许服务是为欧洲/国家安全应用专门设置的，是特许的或关键的应用，以及具有战略意义的活动，其卫星信号更为可靠耐用，受成员国控制。

伽利略提供的公开服务定位精度通常为15-20m(单频)和5-10m(双频)两种档
次。

公开特许服务有局域增强时能达到1m，商用服务有局域增强时为10cm —1m。

四大全球卫星导航系统简介
目前有四大全球卫星导航系统，其中包括：美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯GLONASS卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧洲“伽利略”卫星导航系统。

一、美国的全球卫星定位系统GPS：
1、简介：
GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的缩写，而其中文简称为“球位系”。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星)，均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。

这些卫星与地面支撑系统组成网络，每隔1—3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息，应用差分定位原理计算确定自己的位置，精度约为10米。

2、特点：
⑴全球、全天候工作。

⑵定位精度高。

单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

⑶功能多，应用广。

⑷高效率、操作简便、应用广泛。

二、俄罗斯GLONASS卫星导航系统：
1、简介：
GLONASS(“格洛纳斯”)是俄语
GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE (“全球卫星导航系统”)的缩写。

GLONASS的正式组网比GPS还早，这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。

不过苏联的解体让“格洛纳斯”受到很大影响，正常运行卫星数量大减，甚至无法为为俄罗斯本土提供全面导航服务，更不要说和GPS竞争。

到了21世纪初随着俄罗斯经济的好转，“格洛纳斯”也开始恢复元气。

GLONASS的工作卫星有21颗，分布在3个轨道平面上，同时有三颗备份星。

这三个轨道平面两两相隔120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。

每颗卫星需要11小时15分钟完成一个轨道周期，精度约为10米。

2、特点：
⑴抗干扰能力强。

⑵GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。

⑶GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式，根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址(CDMA)，根据调制码来区分卫星)。

三、中国的北斗卫星导航系统：
1、简介：
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。

北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。

空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。

地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。

用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)、欧洲“伽利略”(GALILEO)等其他卫星导航系统兼容的终端组成。

中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和七颗北斗导航卫星，将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。

2、特点：
⑴和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS相比，增加了通讯功能。

⑵全天候快速定位，与GPS精度相当。

⑶属于有源定位系统，系统容量有限，定位终端比较复杂。

⑷属于区域定位系统，目前只能为中国以及周边地区提供定位服务。

四、欧洲“伽利略”卫星导航系统：
1、简介：
伽利略定位系统(Galileo Positioning System)，是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。

发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。

卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。

该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。

包括韩国、中国在内，日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划。

2、特点：
⑴定位精度更高、更可靠。

⑵可靠性和稳定性更高。

⑶防干扰性更强，技术更先进。

⑷能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互兼容。