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纵览卫星导航定位系统

发表日期：2010年2月23日【编辑录入：绿海】

卫星导航定位是指利用卫星导航定位系统提供位置、速度及时间等信息来完成对各种地面目标的定位、导航。

      我国北斗卫星导航定位系统的特点

　　我国2003年5月25日发射了“北斗一号”卫星的备份星，它与前两颗“北斗一号”工作星组成了完整的卫星导航定位系统，也是我国第一个卫星导航定位系统。至此，我国成为世界上第三个拥有卫星导航定位系统的国家。据专家介绍，利用若干颗导航定位卫星组成卫星导航系统，相当于一个设置在太空的无线电导航网，它可以在任何时间、任何地点，为用户确定其所在的地理经纬度和高度。“北斗一号”采用双星有源定位体制，可以全天候、全天时提供区域卫星导航信息。

　　我国的北斗卫星导航定位系统具有适合中国国情的特点。北斗一号卫星总设计师、高轨道通讯卫星首席专家范本尧介绍说，北斗卫星导航定位系统是世界上第一个建成的区域性卫星导航系统。与全球性的系统相比，它能够在很快的时间内、用较少的经费建成并集中服务于核心区域，是十分符合我国国情的一个卫星导航系统。

      我国北斗卫星导航定位系统的应用前景

　　北斗卫星导航定位系统在国民经济领域有着非常广泛的应用前景，比如，可为西部和跨省区运营车辆、沿海和内河船舶的监控、调度和遇险救援等等提供廉价、高效、可靠的定位和通信手段；可为水利、气象、石油、海洋、森林防火等部门提供精确的坐标资料；可为通信、电力和交通等关系国民经济命脉的行业提供精确的相关服务。

　　北斗导航系统将在太空运行八年，是一个可持续发展的空间系统。据了解，此次组建第一代卫星导航系统之后，我国将着手准备第二代卫星导航系统的建设。第二代系统的功能将更加完善。

      我国北斗卫星导航定位系统与其他国家导航定位系统的区别

　　GPS系统是美国的国防导航卫星系统，非战时也为民用导航服务。GPS由空间星座、地面控制站和用户设备3部分组成。空间星座由24颗“导航星”卫星组成。GPS星座于1994年3月全部建成。俄罗斯的GLONASS与美国的GPS相似，也是由空间部分、地面监控部分和用户接收机部分组成，使用24颗高度约2万千米左右的卫星组成卫星星座，于1995年12月完成卫星组网。GPS分布在6个轨道平面上，每个轨道平面4颗；GLONASS分布在3个轨道平面上，每个轨道平面有8颗卫星。卫星的分布使得在全球的任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，由此用户可获得高精度的三维定位数据。GPS定位精度可达15米，测速精度0.1米/秒；GLONASS导航定位精度较低，约为30—100米，测速精度0.15米/秒。并且自完成系统组网后，由于经费短缺，GLONASS的在轨卫星数目不断减少，近几年一直没有达到完全的工作能力。这两个系统都可为全球范围内的飞机、舰船、坦克、地面车辆、步兵、导弹以及航天飞机等提供全天候、连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和精确时间。同时，美俄都在计划进行性能更为先进、使用寿命更长的导航定位卫星计划。

　　北斗一号卫星总设计师、高轨道通讯卫星首席专家范本尧说，我国的“北斗一号”导航系统与GPS和GLONASS有很大的不同，一是使用范围不同。“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区；而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。二是卫星的数量和轨道是不同的。“北斗一号”是3颗，位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。三是定位原理不同。“北斗一号”是用户先应发射需要定位的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户；而GPS和GLONASS只需要接收4个卫星的位置和时间信息，由自己解算出三维坐标。由于“北斗一号”本身是两维导航系统，仅靠2颗星的观测量尚不能定位，观测量的取得及定位解算均在地面中心站进行，卫星和用户机需具有转发或收发信号功能。

　　当前，世界许多国家都在开发卫星导航定位系统，如欧洲正在实施“伽利略”计划，建设欧洲独立自主的全球导航定位系统；印度空间研究组织的一名官员日前称，印度拟开发卫星导航系统，计划2007年投入使用，届时印度的导航系统将与GPS、GLONASS和“伽利略”系统相连接；日本则计划投入2000亿日元，建立由3颗卫星组成的“准天顶卫星系统”，据日本海上保安厅称，该系统可以和GPS并用，定位精度高达十几厘米，预计在2008年投入使用。