原创中国“北斗”卫星定位系统挑战美军GPS

 2006-11-10 12:18  6528 14 14 分类: 消费电子

中国“北斗”导航卫星使用示意图

　　据美国《太空新闻》13日报道，中国正在计划的“北斗”军事卫星导航系统扰乱了美国的计划。中国航天部门正试图借鉴欧洲“伽利略”系统，通过发射与美国导航卫星相似的M编码频率信号，来压制美国卫星导航系统的军事优势。美国最好的解决方法将直接发展GPS-4，即第四代GPS系统。

　　相关链接：“北斗”卫星定位系统：

　　2003年5月25日零时34分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功地将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空。前两颗“北斗一号”卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，运行至今导航定位系统工作稳定，状态良好。这次发射的是导航定位系统的备份星。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，确保全天候、全天时提供卫星导航信息。

　　第三颗北斗卫星的发射升空标志着我国成为继美国全球卫星定位系统(GPS)和前苏联的全球导航卫星系统(GLONASS)后，在世界上第三个建立了完善的卫星导航系统的国家，该系统的建立对我国国民国防和经济建设将起到积极作用。

　　我国早在60年代末就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于多种原因而天折。在自行研制“子午仪”定位设备方面起步较晚，以致后来使用的大量设备中，基本上依赖进口。70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航定位系统的体制研究。先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能够得到实现。

　　1982年7月由美国三位科学家提出并于12月定名的GEOSTAR系统，就是这种两颗卫星的主动式卫星定位系统。他们在实施的过程中，由于有更优越的GPS卫星导航系统的兴起并且发展相当迅速，使GEOSTAR系统不得不在1991年9月撤走资金，导致正在实施中的GEOSTA及系统宣告失败。而我国的“北斗一号”卫星导航系统正是80年代提出的“双星快速定位系统”的发展计划。北斗导航系统的方案于1983年提出，突出持点是构成系统的空间卫星数目少、用户终端设备简单、一切复杂性均集中于地面中心处理站。“北斗一号”卫星定位系统是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。

中国“北斗”导航卫星示意图

GPS全球卫星定位系统：

　　GPS(Global Positioning Systems)是美国历经20年，耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大的空间计划。其目标为实时地提供三维位置、三维速度和高精度的时间信息，从根本上解决人类在地球上的导航和定位问题，以满足各种不同用户的需要：

　　●军用：供陆海空三军使用。美军不仅将该技术应用到如飞机、导弹等高技术兵器上，甚至为单兵配备了接收设备。
　　●民用：供民飞机、船舶导航，以及其它民用工程的定位。
　　●导航：专供大型飞机、船舶的导航。
　　●测时：供各种观测台和天文台定时用。
　　●测地：供大地测量和地球动力学观测用。

　　GPS系统的主体部分由24颗地球同步卫星组成，这些卫星与地面支撑系统组成网络，以向全球广播自己的位置信息。对于用户来说，最重要的就是GPS接收机，接收机根据同时收到的4—8颗卫星的位置信息，应用差分定位原理，每隔1—3秒向用户播报一次其位置（经纬度）、速度、高度和时间信息，以供用户或用户的系统使用。

　　GPS系统提供了两种定位信号，其一是C/A编码，由标准定位信号经干扰而成，定位精度在100米左右，以供民间用户使用；另一种即所谓的P码，经加密后播放，以供军用，定位精度在3米以内。对于民用的C/A码，可利用基站差分技术将其中的干扰滤掉，使其精度达到10米左右。

　　GPS接受设备包括GPS手持机，与手机电话体积相当。其计算机接口包括GPS接收卡或外接设备，由天线、接收单元和电源组成，体积很小，可方便地装载在汽车等航行器上。★