GPS與北斗閑聊

Gps與北斗是生活當(dāng)中較為常見過的二種GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）），眾所周知，GPS是美國(guó)創(chuàng)建的，而北斗則是由中國(guó)創(chuàng)建的，其實(shí)全球每個(gè)有能力的國(guó)家都建了自已的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，比如俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo，也有覆蓋面積較小的地區(qū)性定位系統(tǒng)如日本的QzSS及印度的IRNSS。下面我們主要的介紹一下常見的gps與北斗系統(tǒng)各自發(fā)展及好壞。

一、GPS

GPS是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）的簡(jiǎn)稱，現(xiàn)幾乎已成為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的象征。事實(shí)上，它是一個(gè)根據(jù)衛(wèi)星的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，較具優(yōu)點(diǎn)的特點(diǎn)是：全球覆蓋、連續(xù)運(yùn)行（全天）、能立足于高準(zhǔn)確和高動(dòng)態(tài)服務(wù)平臺(tái)。

GPS系統(tǒng)由空間段、地面段與用戶段（見圖）三部分組成，實(shí)際是指衛(wèi)星星座、路面經(jīng)營(yíng)控制系統(tǒng)，及其客戶設(shè)備。嚴(yán)苛的說，還有一個(gè)環(huán)境段，即環(huán)境提高段。衛(wèi)星星座由6個(gè)軌道面里的24顆衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，衛(wèi)星軌道為中高圓軌道（約2萬公里），衛(wèi)星推送測(cè)距信號(hào)和導(dǎo)航信息數(shù)據(jù)（導(dǎo)航電文），衛(wèi)星信號(hào)的編碼為碼分多址（CDMA）方法。

客戶設(shè)備用以接受來自衛(wèi)星星座信號(hào)，并算出所需的部位、速度與時(shí)長(zhǎng)（PVT）信息。廣西gps經(jīng)銷商表示，GPS給予二種服務(wù)：規(guī)范定位服務(wù)（SPS）和準(zhǔn)確定位服務(wù)（PPS）。

二、GPS定位原理

GPS系統(tǒng)定位的基本原理是運(yùn)用測(cè)距交會(huì)明確點(diǎn)位。一顆衛(wèi)星信號(hào)散播到接收器的時(shí)間能確定該衛(wèi)星到接收器的距離，但并不能明確接收器相較于衛(wèi)星方向，在三維空間中，GPS接收器的可能部位構(gòu)成一個(gè)曲面；當(dāng)測(cè)出二顆衛(wèi)星的距離時(shí)，接收器的可能部位被明確于2個(gè)曲面交叉構(gòu)成的圓上；當(dāng)獲得第三顆衛(wèi)星的距離后，曲面與圓相交獲得2個(gè)可能的點(diǎn)；第四顆衛(wèi)星用以明確接收器的準(zhǔn)確位置。廣西gps經(jīng)銷商表示，因而，假如接收器能夠獲得四顆GPS衛(wèi)星信號(hào)，就可以開始定位。

三、北斗1代

北斗（compass）系統(tǒng)實(shí)際是分兩階段開展建設(shè)的，首先一個(gè)階段是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（北斗1代），其為雙星定位系統(tǒng)，又稱為有源定位系統(tǒng)，因?yàn)檫@是根據(jù)雙向通信方法來完成核心定位。其核心運(yùn)用地球同步衛(wèi)星為用戶提供迅速定，用戶量為一小時(shí)540000戶，衛(wèi)星數(shù)量少、投資少、客戶設(shè)備簡(jiǎn)易價(jià)廉、能實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域的定位導(dǎo)航、通信等幾種用途。

主要缺點(diǎn)：1.是需要主動(dòng)推送信號(hào)，可能暴露目標(biāo)；2.發(fā)射機(jī)厚重還有時(shí)間占有造成低權(quán)限客戶很難做到小間距定位，實(shí)用性受到影響。

四、北斗2代

從2005年逐漸，我國(guó)執(zhí)行新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建立，即北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航，它與gps/glonass/galilue完全一致，稱為無源定位系統(tǒng)。

空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星構(gòu)成，給予二種服務(wù)方式，即開放服務(wù)與受權(quán)服務(wù)。廣西gps經(jīng)銷商表示，開放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)提供定位、限速和授時(shí)服務(wù)，精度等級(jí)為cm級(jí)，授時(shí)精度為50納秒，限速精度0.2米/秒。受權(quán)服務(wù)是向受權(quán)客戶提供更加安全定位、限速、授時(shí)和通信服務(wù)及其系統(tǒng)完好性信息。

五、GNSS安全

因?yàn)镚PS系統(tǒng)的成熟靠譜，全球有幾十億的機(jī)器在使用GPS，乃至GPS一詞已經(jīng)成了導(dǎo)航的象征，目前各種軍用裝備及民用設(shè)備上面包含有定位芯片，高度依靠其給予定位授時(shí)等服務(wù)，在臨戰(zhàn)，假如GNSS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)選擇性服務(wù)，比如在某一地區(qū)斷開衛(wèi)星信號(hào)，那樣將直接關(guān)系戰(zhàn)場(chǎng)邁向，也將給人民的生產(chǎn)活動(dòng)帶來很大的危害，因此我國(guó)堅(jiān)持要進(jìn)行導(dǎo)航的自主研發(fā)，經(jīng)過多年勤奮，現(xiàn)北斗已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，普遍使用到了我們生產(chǎn)生活中，目前大家新購(gòu)買的手機(jī)大多已經(jīng)能夠接受到北斗定位信號(hào)了，因此在臨戰(zhàn)，即美國(guó)停止了GPS對(duì)國(guó)內(nèi)區(qū)域的信號(hào)覆蓋，我們可以無縫的應(yīng)用北斗定位信號(hào)，這樣等同于給我們的生活和國(guó)家防護(hù)加上了一道防護(hù)網(wǎng)。