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1、北斗和GPS的异同目前，在全球卫星定位系统方面，有美国的GPS系统、欧盟的伽利略系统、俄罗斯的格 洛纳斯”系统和中国即将建立的“北斗二号”系统，现在使用范围最广的就是美国的GPS全球 定位系统。我国自行研制的“北斗一号”和美国的GPS虽然都是卫星定位、导航系统，但 是它们在各方面都有着较大的差异，这种差异主要体现在以下几个方面：1. 覆盖范围：北斗导航系统是覆盖我国本土的区域导航系统。覆盖范围东经约70一140， 北纬5。一 55。GPS是覆盖全球的全天候导航系统。能够确保地球上任何地点、任何时 间能同时观测到 6-9 颗卫星（实际上最多能观测到11颖）。2. 卫星数量和轨道特性：北斗导航系统
2、是在地球赤道平面上设置2 颗地球同步卫星颗卫星 的赤道角距约60。 。 GPS 是在 6 个轨道平面上设置24 颗卫星，轨道赤道倾角55。，轨道 面赤道角距 60。3. 定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户 三维定位数据。 GPS 是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定 位数据。“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题，一是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，另一方面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。4. 定位精度：北斗导航系统定位精度约几十米，授时精度约100ns。G
3、PS三维定位精度P 码目前己由16米提高到6 米, C/A码目前己由25-100米提高到12 米,授时精度日前约 20ns。5. 用户容量：北斗导航系统由于是主动双向测距的询问-应答系统，用户设备与地球同步 卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求用户设备向同步卫星发射应 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 设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位，因此GPS的用户设备容量是 无限的。6. 生存能力：和所有导航定位卫星系统一样，“北斗一号”基于中心控制系
4、统和卫星的工 作，但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多，因为定位解算在那里而 不是由用户设备完成的。为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术， 使万一主控站被毁后GPS卫星可以独立运行。而“北斗一号”系统从原理上排除了这种 可能性，一旦中心控制系统受损，系统就不能继续工作了7. 实时性：“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统，中心控制系统解算出用户 的三维位置数据之后再发回用户，其间要经过地球静止卫星走一个来回，再加上卫星转 发，中心控制系统的处理，时间延迟就更长了，因此对于高速运动体，就加大了定位的 误差。此外，“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点，
5、其具备的短信通讯功能 就是 GPS 所不具备的。鉴于“北斗一号”的经验，我国正在积极建设“北斗二号”卫星定位、导航系统。“北斗 二号”卫星导航系统将克服“北斗一号”系统存在的缺点，同时具备通信功能，其建设目标 是为我国及周边地区的我军民用户提供陆、海、空导航定位服务，促进卫星定位、导航、授 时服务功能的应用，为航天用户提供定位和轨道测定手段，满足武器制导的需要，满足导航 定位信息交换的需要。“北斗二号”无论在技术层面还是应用层面，都与“北斗一号”有着巨大的差别，相反“北 斗二号”与GPS似乎更加相似。“北斗二号就是国产的GPS，只要现在GPS应用的地方， 我们的 北斗二号就能应用。”中国全球定
6、位系统技术应用协会咨询中心主任曹冲研究员对 北京科技报说。“北斗二号”卫星导航系统空间段由5 颗静止轨道卫星和30 颗非静止轨道卫星组成，提 供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时 服务，定位精度为10 米，授时精度为50 纳秒，测速精度02 米秒。授权服务是向授权 用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。“北斗二号”全球卫星定位系统无论是导航方式，还是覆盖范围上都和美国的GPS非常 类似，而且有着GPS和“格洛纳斯”系统无法比拟的独特优势。北斗二号”系统主要有三大功 能：快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位
7、精度与GPS民用定 位精度相当；短报文通信，一次可传送多达120个汉字的信息；精密授时，精度达20 纳秒。“北斗二号”与GPS的融合在中国市场上，目前全球卫星定位系统的民用最集中体现在车载导航仪器上， GPS 车载 导航仪器占据了很大的市场。一台普通GPS车载导航仪器甚至卖到800元。在费用方面， 为了竞争，GPS提供免费服务。虽然北斗系统还有很多的不足，但它是我国独立自主建立的卫星导航系统，它的研制成功 标志着我国打破了美、俄在此领域的垄断地位，但该系统并不排斥国内民用市场对GPS的广 泛使用。相反，在此基础上还将建立中国的GPS广域差分系统。可以使受SA干扰的GPS民 用码接收机的定位精度由百米级修正到数米级，可以更好的促进GPS在民间的利用，所以, 我们应该认识到“北斗二号”升天不代表GPS系统的没落，而是一种更加融合的合作。我们不能说在国产的GPS“北斗二号”投入使用后，它就会取代现在GPS的地位，事 实上“北斗二号”和 GPS 以后将形成竞争，这对于普通消费者来说是一个好消息，另外， 中国的“北斗二号”车载导航仪将兼容GPS，这样，使用者将非常方便。
北斗卫星导航和GPS的异同及融合
