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GPS[详细] |
GLONASS[详细] |
Galileo[详细] |
COMPASS[详细] |
| 简要 |
卫星测时测距导航/全球定位系统
(NSTR/GPS) |
全球导航定位系统(Global Navigation Satellite System——GLONASS) |
伽俐略系统(GNSS) |
北斗卫星导航系统(BeiDou (COMPASS) Navigation Satellite System)包括北斗一号和北斗二号的2代系统 |
卫星
星座 |
24颗(包括3颗备用卫星)
轨道倾角i =55°
卫星运行周期T=11h58m
卫星高度H=20200km |
24颗卫星组成(另加1颗备用卫星)
轨道偏心率e=0.01;
卫星轨道倾角i =64.8°;
卫星运行周期T=11h15m(恒星时11.28小时);
卫星高度H=19100km; |
30颗卫星组成(27颗工作卫星,3颗备用卫星)
卫星的轨道倾角i =56°
卫星的公转周期T=14h23m14S恒星时
轨道高度H=23616km |
北斗一号:由3颗同步静止卫星组成(其中1颗在轨备用)
轨道倾角i =0°;
公转周期T=24h恒星时;
轨道高度H=36000km
北斗二号5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星
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地面
系统 |
5个卫星监测跟踪站;
1个主控站;
3个信息注入站。 |
1个系统控制中心,1个指令跟踪站(CTS),
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2个位于欧洲的“伽利略”控制中心和20个分布全球的“伽利略”敏感器站 |
主控站
注入站
监测站 |
定轨
精度 |
广播星历:切向误差±5m;径向误差±3m;法向误差±3m。
精密星历:±3厘米
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广播星历精度:小于6m |
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卫星
性能 |
直径1.5米;
重量843.68公斤(包括310公斤燃料)
螺旋阵列天线12根
8块太阳能电池翼板
三组15A的镍镉蓄电池
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分为三代:
第一代(自1982年以来);
GLONASS - M(自2003年以来)
GLONASS - K(自2011年起)
重量:750公斤(GLONASS – M为1450公斤)
寿命:10年(GLONASS – M为7年)
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卫星寿命: 15年以上
卫星重量: 每颗675公斤
卫星长阔高: 2.7m x 1.2m x 1.1m
太阳能集光板阔度: 18.7m
太阳能集光板功率: 1500W
有效载荷:2对铷钟和氢脉冲钟,搜索救援载荷。
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北斗一号寿命:8年 |
卫星
信号 |
4台频率相当稳定(量时精度为10-13秒)的原子钟(2台铯钟,2台铷钟),由此产生一个频率为: 10.23MHz的基准钟频信号。 |
卫星配有铯原子钟,以便为所有星载设备提供高稳定的时标信号,向地面发射两种载波信号。 |
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定位
精度 |
测距粗码 (C/A码)的测距精度约为±3m;
测距精码(P码)的测距精度约为±0.3m |
w 水平精度:±50~70m;垂直精度:±75m;
w 测速精度:±15cm/s; 授时精度:±1μs |
1米,授时精度约100ns
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北斗一号:
水平精度±20m;
垂直精度±10m
第二代定位精度10米
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定位
原理 |
利用测距交会的原理 |
与GPS相同 |
与GPS相同 |
北斗一号:主动式双向测距二维导航 |
服务
区域 |
全球 |
全球 |
全球 |
12年亚太覆盖,20年全球覆盖 |
历史
渊源 |
1973年12月,美国国防部批准陆、海、空三军联合研制第二代的卫星导航系统——全球定位系统(GPS)。该系统是以卫星为基础的无线电导航系统。 |
82年底由前苏联开始承建,期间因苏联解体,几经周折最后由俄罗斯于96年建成。该系统与美国的全球定位系统同属于第二代卫星定位系统。 |
2000年欧盟已向世界无线电委员会申请并获准建立伽利略(GNSS)系统的L频段的频率资源。2002年3月欧盟15国交通部长一致同意,是将来精度最高的全开放的新一代定位系统。
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1994年全面启动导航系统的研制
2000年10月31日,我国自行研制的第一颗北斗导航试验卫星被成功送入太空。
2007年4月14日,我国成功发射了北斗导航卫星系统的第一颗卫星,有效验证了导航系统的技术、原理和体制。 |
重大
历程 |
方案论证(1974~1978年)
系统论证(1979~1987年)发射11颗BlockⅠ型GPS实验卫星(设计寿命为5年)
试验生产(1988~1993年)发射28颗BlockⅡ型和BlockⅡA型GPS工作卫星(设计寿命7.5年)
第三代改善型GPS卫星BlockⅡR和BlockⅢ型GPS工作卫星从90年代末开始发射计划发射20颗,以逐步取代第二代GPS工作卫星,改善全球定位系统。 |
发射阶段(1982-1990年):
1982年10月12日发射第一颗试验卫星。
1982年-1985年,发射了3颗模拟星和18颗原型卫星用作测试。
1986年空间星座开始逐步扩展,
1990年系统第一阶段的测试计划已经完成,已有10颗卫星。
用户设备的测试(1990年-1995年)
完全工作阶段:1996年1月18日最终布满24颗。 |
1994年开始进入方案论证阶段;2005年12月28日,首颗伽利略试验卫星Glove-A发射成功;
2008年4月23日欧洲议会通过了“伽利略”全球卫星导航系统的最终部署方案
2008年4月27日,“伽利略”系统的第二颗实验卫星Glove B升空;
2008年7月1日,欧盟委员会正式启动了项目采购工作;
2010年1欧盟表示,伽利略卫星导航系统将从2014年起投入运营。
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第一步是试验阶段,用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务;
第二步是到2012年,计划发射10多颗卫星,建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统;
第三步是到2020年,建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统,形成全球覆盖能力。
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| 现状 |
现在正研制第二代GPS系統 |
17颗星在轨运行,计划2008年全部部署到位 |
建设中 |
北斗二号建设中 |
| 投资 |
总投资300亿美元 |
1995年完成组网耗资30多亿美元 2001年至2011年投入47亿美元
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由欧盟各政府和私营企业共同投资(36亿欧元) |
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优势
与
不足 |
系统成熟,民用限制较严格 |
1.工作不稳定,卫星工作寿命;
2.用户设备发展缓慢,生产厂家少,设备体积大而笨重;
3.采用的是FDMA,所以用户接收机中频率综合器复杂;
4.兼容接收机,需解决两系统的时间和坐标系统问题。
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定位精度高 |
北斗一号:
1.用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利;
2.由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位。
3. 系统容量:每小时540000户
4.原子钟等关键组件到现在还需要依赖进口
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