同是全球衛星定位系統 北鬥三號和GPS差距在哪?

同是全球衛星定位系統 北鬥三號和GPS差距在哪？

2020-06-25 11:00:04 來源 : 匈奴狼山頭條號

同樣是全球衛星定位系統，順利組網成功的北鬥3已經比目前還在運行中的GPS系統綜合領先是可以肯定的。GPS系統也在升級，但是要想完全達到目前北鬥3的水平，還要再投入數百億美元，再用至少10年的時間。但真到那個時候，北鬥4恐怕也已經順利升空組網了。那麼北鬥3具體領先在哪裡呢?瀚海狼山(匈奴狼山)認為至少領先4點：第一，GPS的空間系統部分，共由24顆衛星組成。其中21顆工作衛星;3顆備用衛星，基本都位於距地表20200公裡的上空，運行周期為12小時。24顆衛星均勻分布在6個軌道面上，每個軌道面4顆，軌道傾角為55°。確保全球絕大多數地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星。GPS系統正是通過4顆或者4顆以上衛星和用戶終端之間的方位和時間差，經過系統計算後，

給用戶終端提供定位、授時和顯示速度服務。北鬥3全球衛星導航系統則由24顆中圓地球軌道衛星、3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星，共30顆衛星組成。其中24顆中高軌道衛星高度為2.13-2.15萬千米。正是北鬥3系統比GPS多出了3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星，使得北鬥3系統在赤道附近的低緯度，以及兩極地區的高緯度的定位和授時精度，明顯優於GPS系統。GPS系統定位精度最高的是北美、亞洲和歐洲這些北半球的中高緯度地區，在赤道和兩極的定位精度一般，這是當初GPS 衛星軌道的選擇先天決定的。而正是北鬥3系統比GPS多出來了3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星，恰恰填補了GPS的最大空白，因此北鬥3才是實打實的全球衛星定位系統。

第二，24顆GPS衛星，主體呈現圓柱形，自重基本都在843.68公斤，只能算是中小型衛星。衛星體量小，則發電能力就很有限。因此GPS系統往地面傳輸的信號其實非常微弱，在露天還尚可接收;但是在室內就很容易被自然屏蔽掉信號。而北鬥3系統的多顆「主星」的自重超過4.5噸;24顆中高軌道星的自重也在2.5噸以上，已經普遍屬於中大型衛星;因此本身發電能力強大，信號也更強。完全可以彌補最好的發射頻段被GPS 提前佔據的問題。北鬥3不但抗幹擾能力更強，在室內、車內等半封閉環境下，北鬥3的綜合信號強度明顯高於GPS。第三，北鬥系統從一開始就是有源定位系統，發展到北鬥3則更加成熟完善。而GPS直到下一代才能變現在的無源定位為無源有源綜合定位。首次實現北鬥系統已經用了20年的報文功能。但是現在超級大國囊中羞澀。升級版GPS什麼時候完全實現還是未知數。

第四，GPS衛星因為體量偏小，攜帶的燃料有限，隨著部署時間越來越長，衛星的軌道偏差會越來越大，綜合導航精度已經在逐漸降低。而北鬥3系統剛剛部署，屬於嶄新的全球衛星導航系統。衛星體量大攜帶的燃料多，因此未來相當長一段時間，都可以維持極高的定位和授時精度。這種此消彼長未來會越發明顯。