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近期,北斗衛星導航系統進入全球組網的密集發射階段,再次引發了人們對衛星導航系統的關注。目前,世界上主要有哪些衛星導航系統?一起來看看吧。
一、 北斗衛星導航系統
中國北斗衛星導航系統(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中國自行研制的全球衛星導航系統。
據了解,北斗衛星導航系統具有三個特點:一是北斗系統空間段采用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區的性能特點更為明顯。二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。三是北斗系統創新融合了導航與通信能力,具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。
北斗系統可以一次傳送達120個漢字的信息,向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。系統每小時最大可容納540000戶。除此之外,北斗系統在個人位置服務、氣象應用、道路交通管理、鐵路智能交通、海運和水運、航空運輸、應急救援、指導放牧等民用途徑方面擁有強大突出功能。
隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。
二、 GPS全球定位系統
GPS全球定位系統是利用GPS定位衛星,在全球范圍內實時進行定位、導航的系統。GPS是由美國國防部研制建立的一種具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統,能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息。
GPS主要由空間部分、地面控制系統和用戶設備部分三部分構成。能實現全球全天候定位,定位精度高,觀測時間短,測站間無需通視,儀器操作簡便,可提供全球統一的三維地心坐標。在實際生活中,GPS在道路工程、電子巡更、車輛導航和交通管理等方面運用廣泛。
GPS系統擁有如下多種優點:全天候,不受任何天氣的影響;全球覆蓋;三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應用廣泛、多功能;可移動定位;不同于雙星定位系統,使用過程中接收機不需要發出任何信號增加了隱蔽性。
三、 伽利略衛星導航系統
伽利略衛星導航系統(Galileo satellite navigation system),是由歐盟研制和建立的全球衛星導航定位系統,該計劃于1999年2月由歐洲委員會公布,歐洲委員會和歐空局共同負責。
伽利略衛星導航系統以17世紀意大利天文學家伽利略命名,2016年開始正式運行。目前該系統共有22顆衛星發射入軌,今年歐洲航天局計劃發射最后4顆衛星,直至2020年實現全部衛星組網,進而提供覆蓋全球的導航服務。
伽利略衛星導航系統擁有導航、定位、授時、搜索與救援等服務,另外,在飛機導航和著陸系統中的應用鐵路安全運行調度、海上運輸系統、陸地車隊運輸調度、精準農業等方面也有突出功能。
“伽利略”系統可以發送實時的高精度定位信息,這是現有的衛星導航系統所沒有的,同時“伽利略”系統能夠保證在許多特殊情況下提供服務,如果失敗也能在幾秒鐘內通知客戶。與美國的GPS相比,“伽利略”系統更先進,也更可靠。
四、 格洛納斯衛星導航系統
俄羅斯全球導航衛星系統簡稱GLONASS,故稱格洛納斯衛星導航系統,預計共發射有24顆衛星。GLONASS從80年代初開始建設,由衛星星座、地面監測控制站和用戶設備三部分組成。現由俄羅斯空間局管理。
相對于GPS設備,格洛納斯在定位用戶接收機方面改善了精度因子,提升了定位精度,同時避免了地形遮蔽的影響,除此之外,在整體性和妥善性方面也有所增強。格洛納斯系統也在越來越多的領域應用,如精確農業、無人機導航、GIS測繪、個人定位、車載定位與導航、船舶海航等。
五、 印度區域導航衛星系統
印度區域導航衛星系統(IRNSS)是一個由印度太空研究組織(ISRO)發展的自由區域型衛星導航系統。2013年7月1日,印度成功發射了首顆導航衛星。
按照計劃,IRNSS將由相同的7顆衛星組成。其中包括定位在東經34度,東經83度和東經132度赤道上空的3顆靜止軌道衛星,以及赤道傾角29度、飛經東經55度和東經111度的各兩顆傾斜同步軌道衛星。通過這樣的軌道設計,IRNSS能最大限度地提高覆蓋區域內的定位精度,同時,將星座所需的衛星數量降到最低。
和美國的GPS系統類似,將來印度的IRNSS系統也將兼顧民用和軍事用途,它會提供兩種類型的服務,即標準服務和限制服務。標準服務將向所有用戶公開提供定位和導航服務,而限制服務則是針對特定用戶的加密服務。
就其覆蓋范圍和技術水平而言,印度區域衛星導航系統同中國的“北斗”衛星導航系統均是一種可向全球性拓展的區域衛星導航系統。
不過,IRNSS并不是印度空間計劃的終點。根據印度的計劃,建成IRNSS后,還準備繼續發射大約10顆導航衛星,最終形成印度版的“全球衛星定位系統”。
六、 日本準天頂衛星系統
準天頂衛星系統是日本正在開發的覆蓋全日本的高精度衛星定位系統,由3顆衛星組成。根據開發計劃,第一階段先發射首顆準天頂衛星“導”號,以驗證補充和增強衛星定位系統功能的技術;隨后將在評估第一階段成果的基礎上,進行第二階段的發射。
首顆QZSS衛星“指路(Michibiki)”于2010年發射升空。2017年6月1日,日本發射了“指路”2號,力爭到2023年進一步擴充到7顆衛星。
準天頂衛星系統包括多顆軌道周期相同的地球同步軌道衛星,這些衛星分布在多個軌道面上,無論何時,總有一顆衛星能夠完整覆蓋整個日本。
日本政府希望建立能兼容美國GPS并能提高定位精度的自有衛星導航系統,未來實現不依賴美國GPS的獨立全球衛星定位系統。
(來源:新華網)