北斗和GPS有什么区别?
定量轨道
北斗导航系统是在地球赤道面上设置两颗地球同步卫星,卫星的赤道角距约为60°。GPS将在六个轨道平面上设置24颗卫星,赤道倾角为55°,赤道角距为60°。GPS导航卫星轨道为准同步轨道,绕地球一周11小时58分。
定位原理
北斗导航系统是主动双向测距二维导航,地面中心控制系统为用户解决三维定位数据。GPS是被动伪码单向测距三维导航,用户设备自主计算自身三维定位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来了两个问题。一种是用户在定位的同时失去无线电隐蔽性,这在军事上是相当不利的。另一方面,因为设备必须包括发射机,所以在体积、重量、价格和功耗方面处于劣势。
定位精度
北斗导航系统的三维定位精度约为几十米,授时精度约为100ns。GPS三维定位精度由16m提高到6m,C/A码由25-100m提高到12m,授时精度约20ns。
用户容量
北斗导航系统是一种主动双向测距的询问-应答系统。用户设备和地球同步卫星不仅接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向地球同步卫星发送应答信号。这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率。因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统,用户设备只要收到导航卫星发来的导航电文就可以进行测距定位,所以GPS用户设备的容量是无限的。
生存能力
“北斗一号”基于中央控制系统和卫星的工作,但“北斗一号”显然对中央控制系统的依赖程度要高得多,因为定位解算是在那里完成的,而不是由用户设备完成的。为了弥补这个系统的脆弱性,GPS正在发展星际横向数据链技术,即使主控站被摧毁,GPS卫星也能独立运行。至于北斗一号系统,一旦中央控制系统损坏,系统就无法工作。
实时效果
用户对北斗一号的定位申请要发回给中控系统,中控系统会计算出用户的三维位置数据,然后发回给用户。其间要经过地球静止卫星的往返,加上卫星转发,中央控制系统的处理会有更长的时延,所以对于高速运动的物体,定位误差会加大。此外,北斗一号卫星导航系统也有自己的一些特点,其短信通信功能是GPS所不具备的。
终端匹配
201165438年2月27日,国家正式宣布北斗卫星导航系统试运行,这标志着我国自主卫星导航事业发展进入新的发展阶段。其中,卫星导航专用ASIC硬件与国产应用处理器的结合成为北斗卫星导航芯片的一大突破。该处理器由国内本土IC设计公司研发,具有完全自主知识产权,并已大规模应用,打破了国外处理器在电子终端产品行业广泛应用的局面。
卫星导航终端使用的导航基带和射频芯片是技术含量和附加值最高的环节,直接影响整个行业的发展。在导航基带中,一般是通过导航ASIC硬件电路和应用处理器相结合来实现的。之前的应用处理器大多使用国外公司的ARM处理器芯片内核,需要支付国外的ip核授权费。同时,技术也受制于人,无法完全解决工业安全和保密安全问题。
通过设立重大专项应用推广和产业化项目,实现了北斗多模导航基带和射频芯片的国产化,中国人自己的应用处理器也在北斗多模导航芯片中得到大规模应用。
目前,在BD/GPS多模基带芯片解决方案中,卫星导航ASIC硬件结合国产应用处理器,打造了真正的“中国芯”。应用处理器是我国完全自主研发的CPU/DSP核心,包括指令集、编译器等软件工具链和所有关键技术,全部拥有我国100%自主知识产权。它拥有全球领先的多线程处理器架构,可以* * *享受大量硬件资源,在提供可观多核处理器处理能力的同时节省芯片成本。
基于国产处理器卫星导航芯片方案的模块是目前世界上最小的BD/GPS双模模块,具有定位精度高、启动时间快、功耗低的特点。
渠道纠纷
中欧卫星定位系统通道之争,源于2002年欧盟决定使用伽利略定位系统,以打破全球定位系统(GPS)在民用导航领域的垄断,并邀请中国明年加入伽利略计划,使中国成为首个非欧盟参与国。根据中欧合作协议,中国承诺投入2.3亿欧元巨资。然而,2005年,据中国新闻社报道,德国总理安格拉·默克尔和法国总统萨科齐等亲美政治家上台,美国同意支持伽利略在技术上的发展。然后欧盟排挤中国,投入巨额资金,中国无法进入伽利略计划的决策机构,在技术合作和发展上也被欧洲航天局刻意封杀。
中国开始将目光投向沉寂了几年的北斗卫星导航定位系统。中国在2006年6月宣布将发展自己的全球卫星导航定位系统。2007年底,覆盖全球的北斗二号系统计划浮出水面。但直到2008年,欧盟才发射了伽利略系统的第二颗实验卫星,比原计划晚了5年。
此外,北斗卫星导航定位系统在技术上比伽利略更先进,定位精度甚至达到0.5米。但由于北斗卫星导航定位系统的频道与伽利略计划重叠,欧盟官员提出抗议。根据国际电信联盟的一般程序,中国已通知该组织将使用的卫星发射频率,这正是伽利略系统准备用于公共管理服务的频率。中国航空技术专家指出,根据国际法中“先用先赢”的原则,中国和欧盟成为该频率的竞争对手。
中国将在2009年发射三颗北斗二代卫星,正式开放频率。然而,欧盟没能将预定的三颗实验卫星全部发射出去,注定在竞争中失败,从而失去了频率的所有权。