"北斗"已完成對亞太地區(qū)全覆蓋 定位精度不低於GPS

   “北斗”定位精度與GPS相當(dāng)

 

  在向某個特定用戶提供定位服務(wù)時,GPS使用4顆在軌衛(wèi)星,而北斗實驗系統(tǒng)僅使用2顆、區(qū)域系統(tǒng)使用4顆,這是否意味著“北斗”正在向GPS的發(fā)展方向靠攏?

 

  GPS採用無源定位方式,而北斗實驗系統(tǒng)採用有源定位方式、北斗區(qū)域系統(tǒng)採用有源、無源兩種定位方式,因此“北斗”具有有源和無源兩種定位方式,這反而是“北斗”的優(yōu)勢所在。

 

  GPS最初是利用核潛艇與其中4顆在軌衛(wèi)星的相互位置關(guān)系,通過方程式解算出核潛艇位置,這是一種無源方式,即核潛艇不向衛(wèi)星發(fā)射定位信息,隻有衛(wèi)星向核潛艇發(fā)送信息。然而,這種方式也有不足之處,即沒有利用地面測繪成果,需要衛(wèi)星數(shù)也較多。

 

  上世紀(jì)80年代,由於我國經(jīng)濟實力較弱,無法像美俄一樣大量發(fā)射衛(wèi)星。於是,我國軍事測繪專家推出“雙星定位”理論,即將大地測量成果與太空衛(wèi)星定位相結(jié)合。這是一種有源定位方式(即用戶需向衛(wèi)星發(fā)送定位申請信號),雖然僅僅使用兩顆在軌衛(wèi)星,但定位精度也能滿足需求。如今,我國北斗區(qū)域系統(tǒng)增加了無源定位方式,用戶可以便捷地在兩種定位方式中自由轉(zhuǎn)換。

 

  孫家棟表示,“北斗”衛(wèi)星發(fā)射到不同的太空軌道,正是為了使覆蓋亞太地區(qū)的“北斗”衛(wèi)星密度不小於GPS,而且今后達(dá)到全球覆蓋時將擁有30多顆在軌衛(wèi)星,“北斗”的定位精度並不比GPS的低。

 

  在實際應(yīng)用中,GPS為特許民間用戶提供“精碼”服務(wù),其單點定位精度為510米﹔對於非特許一般民間用戶,提供“粗碼”服務(wù),其單點定位精度為2040米。此前,由於美國僅向我國提供“粗碼”服務(wù),無法滿足諸如精密測量等民用需求。於是,我國組織建設(shè)了衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng),迫使美國開放中國區(qū)域的GPS精碼服務(wù),從而使GPS定位精度達(dá)到10米左右。目前,“北斗”定位精度已由此前的25米提高到北斗二號的10米。

 

  有源定位和短信功能是“北斗”的獨特優(yōu)勢

 

  “北斗”擁有的其中一種定位方式——有源定位方式,往往被人詬病﹔而其獨有的短報文通信功能,也往往被人稱為無用的“雞肋”,事實是否如此?

 

  “實際上,這正是‘北斗’的優(yōu)勢所在,也體現(xiàn)了‘北斗’卓越的系統(tǒng)頂層設(shè)計和今后的擴展能力。”譚述森表示,GPS的無源定位方式隻解決了“我在哪兒”的問題,而“北斗”的有源定位方式同時解決了“我在哪兒”和“你在哪兒”的問題,可以說“靠一個北斗用戶機就可以走遍天下”。

 

  今年初,我國的一支地質(zhì)勘探隊,在攜帶GPS用戶機進(jìn)入無人區(qū)工作時失蹤﹔而在南海捕魚的幾千條漁船,由於裝備了北斗導(dǎo)航系統(tǒng),沒有一艘船因為海上風(fēng)暴而迷航,這就是定位方式差異導(dǎo)致的結(jié)果。

 

  “為在城市高樓群或高山峽谷中的用戶提供定位服務(wù),‘北斗’也比GPS強一些。因為在頭頂上的狹窄空域,前者比較容易同時找到兩顆在軌衛(wèi)星,而后者很難在頭頂上同時找到4顆衛(wèi)星。”譚述森說。

 

  中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心主任楊寶峰介紹:北斗區(qū)域系統(tǒng)的建成和開通運行,標(biāo)志著中國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的跨越式發(fā)展,也標(biāo)志著“北斗”的應(yīng)用將進(jìn)入規(guī)模化、社會化階段。與GPS系統(tǒng)相比,“北斗”有著自身的特色和優(yōu)勢,服務(wù)上與GPS基本相當(dāng),在功能上,北斗系統(tǒng)的位置報告、指令傳輸功能是GPS所沒有的。因此可以說,就國內(nèi)應(yīng)用而言,GPS能做到的,“北斗”都可以做,而且“北斗”所具有的特色優(yōu)勢,一定會比GPS應(yīng)用得更好、更廣。

 

  如今,美國研發(fā)的第三代GPS以及歐盟、印度等國正在研發(fā)建設(shè)的新系統(tǒng),都在考慮增加有源定位方式。“別人學(xué)‘北斗’,並不令人奇怪﹔今后中國人不用‘北斗’,這才是令人奇怪的事。”南方測繪集團(tuán)技術(shù)管理中心技術(shù)總監(jiān)李耀忠感慨地說,雖然“北斗”在地面站設(shè)備、用戶設(shè)備、衛(wèi)星技術(shù)等方面與美國仍有差距,但在頂層設(shè)計和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢,能在相當(dāng)程度上彌補我國在基礎(chǔ)工業(yè)方面的不足。


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