导航定位哪家强 四大卫星导航定位系统技能对比剖析

　　随着科技的不断发展，“迷路”一词对于我们来说似乎越来越远，人们有了指路的好帮手——导航。说到导航，或者你最先想到的就是GPS  ，不可否认，它已经深深的融入了民众、企业、军事、科研等方方面面。

　　近年来，鉴于对安全性和独立性的需求，尤其是在军事方面，有能力的国家相继开始研发自己的导航定位系统，目前全球已涌现出包括GPS在内的四大卫星导航定位系统，包括美国GPS(全球定位系统)、欧盟Galileo(伽利略卫星导航系统)、俄罗斯GLONASS(格洛纳斯)、中国BDS(中国北斗卫星导航系统)，这四个卫星导航系统是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

强大成熟的全球定位系统GPS

　　美国的“全球定位系统”GPS，是目前世界上应用最广泛、也是技术最成熟的导航定位系统。GPS的空间部分是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星)，它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗)，轨道倾角为55°。1978美国军方开始提出卫星定位系统方案和进行初步设计，1979年开始进入全面研制和试验阶段，1989年第一颗GPS卫星发射成功，到1994年3月，由24颗卫星组成的导航“星座”部署完毕，标志着GPS正式建成。

美国全球定位系统GPS

定位精准的伽利略定位系统Galileo

　　欧洲为了摆脱对美国全球定位系统的依赖，于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划，该项目总共将发射32颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星，总投入达34亿欧元，有“欧洲版GPS”之称。与美国的GPS系统相比，伽利略卫星定位系统能发现到1米长的目标，更先进，也更可靠。

伽利略定位系统Galileo

抗干扰能力强的格洛纳斯定位系统GLONASS

　　格洛纳斯由24颗卫星组成，也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定位卫星系统。尽管其定位精度比GPS、伽利略略低，但其抗干扰能力却是最强的。格洛纳斯项目是苏联在1976年启动的项目。它与GPS的不同之处在于：卫星的发射频率不同，坐标系不同，视角标准不同。但也存在卫星工作不稳定，寿命短，生存厂家少，由于采用频分多址  (FDMA)区分卫星信号，导致用户接收机中频率综合器复杂，并且与GPS和GLONASS兼容接收机时间和坐标系统不兼容等问题。

俄罗斯格洛纳斯卫星定位系统GLONASS

互动开放的北斗导航系统BDS

　　北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。2012年实现亚洲覆盖，计划2020年实现全球覆盖。

北斗导航系统

　　由上表可见在卫星数量上，伽利略与北斗卫星系统需要的卫星数量最多，而在轨道高度伽利略定位系统使用的卫星轨道高度最高，所以伽利略系统的覆盖面积是最大的。在位置精度方面伽利略许诺了民用能够达到1米的误差，但使用起来是否能达到还要等待实际效果。

　　另外，我们还可以发现，我国的北斗在授时精度方面要差一些，为50纳秒。同时速度精度一样受到授时精度的影响，为0.2米/秒。这主要是由于北斗系统拥有双向通信的功能，这是北斗区别于其他三个导航系统传统定位原理的新的定位方式。

　　目前，GPS、  GLONASS、伽利略所采用的都是单向、终端自定位的方案，即卫星发送报文，终端只负责接收，然后由终端自己解码算出自己所处的位置。这种方式非常方便，无论身在地球何处，只要不是在天空被覆盖的地方，就能够定位，包括海洋，沙漠。不过缺点是就不能把自己所在的位置分享出去，如果需要分享，必须要通过其他途径，比如WIFI，GPRS等等。

GPS/ GLONASS/伽利略使用的传统定位原理示意图

　　而我国北斗卫星所使用的是双向通信功能，即通过终端发送定位请求到地面的服务基站，再由基站沟通卫星，计算终端到地球地心的距离，卫星到终端的距离，最后解码算出坐标之后发送给终端。换句话说，就是地面基站会保存每个终端的位置，不能去地面基站沟通就无法提供定位服务。

北斗卫星的工作原理图

　　虽然北斗系统的定位方式比较复杂，但是它不同于传统的方式就是基站知道每个终端所在的位置，并且能提供120个文字简短报文双向通信。能够在终端发生事故紧急通知基站从而得到救助。同时，北斗系统短距离的与基站的通信方式很有可能能够保证我们在桥底，隧道还能够继续定位。

各大卫星导航系统的前景窥探

　　就目前来说，GPS仍是一家独大的局面，但它也存在自身的劣势，它无法实现通信功能，因而不能满足日益增长的用户需求。如果仅依赖GPS，则容易受别人的控制。

　　GLONASS和伽利略，原理都和GPS差不多，但是由于耗资巨大，很难做到像GPS这么强大全面。

　　而我国的北斗导航系统，则存在着许多潜在的优势，例如"北斗"具有定位和通信双重作用，具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的。在可以预见的将来，北斗系统将成为一个生命线工程，就是和人类生存活动相关的一些工程，比如说大地震，地震后我们所有的有线系统都可能失去功能，而北斗系统作为一个卫星监视系统既可以有及时的位置报告，又可以通信，比如说海啸，实际上是由地震引起的，通过北斗展开救援是非常有效的，它可以及时地发送位置和与位置有关的相关信息，让这些信息及时有效地反馈给有关部门。

　　目前，导航定位系统的价格问题是制约其广泛推广的一个重要因素。但实际上，价格和用户的数量是相互影响的，随着全球四大导航系统的相继开放使用，相信在功能上，用户终端价格上，我们都能有更多的选择。而我国的北斗，在定位通信综合领域上存在着巨大潜力，相信在不远的未来，将在我国人民的生活甚至全球人民的生活中，起到不可替代的作用。(中国勘测联合网  冯晓雯)

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