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中国如果想要彻底的摆脱GPS定位系统还需要多少年?

时间:2019-08-30 12:15  来源:未知   作者:admin   点击:

  今年5月25日,我国第三颗“北斗一号”卫星发射成功,6月1日,我国自主研发的“北斗运营服务平台”正式开通,这标志着我国已经拥有了完全自主的卫星导航系统,北斗导航定位系统的大规模应用进入了实质性阶段。 我国为何要建自主卫星导航系统?与全球定位系统(GPS)相比,北斗系统有哪些优势和劣势?市场前景如何?记者日前采访了北斗星通卫星导航技术公司总裁周儒欣。

  卫星导航技术引起人们关注是从1991年海湾战争后开始的,美国在海湾战争中的一个“撒手锏”就是GPS。周儒欣介绍,随着GPS向民用开放,它所蕴藏的巨大商机被发掘出来。GPS不仅用于导弹、飞船的导航定位,更是广泛用于飞机、汽车、船舶的导航定位,公安、银行、医疗、消防等用它建立监控、报警、救援系统,企业用它建立现代物流管理系统,农业、林业、环保、资源调查、物理勘探、电信等都离不开导航定位,特别是随着卫星导航接收机的集成微型化,出现各种融通信、计算机、GPS于一体的个人信息终端,使卫星导航技术从专业应用走向大众应用,成为继通信、互联网之后的IT第三个新的增长点。卫星导航技术是国家综合国力的重要组成部分。正因为这样,美国、俄罗斯、欧盟都不惜投入巨资建设卫星导航系统。

  周儒欣指出,中国的卫星导航应用近年来发展迅速,但是绝大多数应用都是建立在美国的GPS之上。如果一旦发生战争,美国关闭我们的应用,后果不堪设想。作为中国这样的大国,必须有自主的卫星导航系统。

  上世纪80年代初,我国卫星导航的先驱、863计划倡导者之一陈芳允院士提出了利用两颗卫星定位的构想。经过多年论证,证明这一构想 可行。1994年国家批准建设第一代卫星导航定位系统。2000年,我国成功发射“北斗一号”两颗工作卫星,今年又发射第三颗“北斗一号”卫星作为备用星。由此我国成为世界上继美国、俄罗斯之后,第三个拥有卫星导航系统的国家。而欧洲的伽利略系统计划在2008年投入运行。

  美国GPS系统历时16年,耗资120亿美元,由24颗卫星组网,中国的北斗系统能与之抗衡吗?北斗系统可以应用到哪些领域? 周儒欣坦承,美国的GPS是全球定位系统,技术比我们先进;北斗系统是我们用很少投资建成的区域性卫星导航定位系统。但是,应当说北斗系统不仅解决了我国有无自主导航系统的问题,同时与其他导航定位系统比较,它有独特的优势和广阔的应用前景,有巨大的经济和社会价值。

  快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS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。

  一、它同时具备定位与通讯功能,不需要其他通讯系统支持。而GPS只能定位。

  二、覆盖范围大,没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区,不仅可为中国、也可为周边国家服务。

  四、融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源,因此也可利用GPS使之应用更加丰富。

  专家预测,到2008年北斗系统的用户将达到30万,直接产值达35亿元,占中国导航定位产业的20%左右,由它带动的相关产业将达数百亿元。

  周儒欣说,北斗系统有广阔的应用前景,成立于1994年的北斗星通公司目标就是推动该系统的大规模应用。

  周儒欣介绍,北斗系统原有设计是一个封闭式系统,这样就限制了民用用户的扩展使用。在北斗导航定位卫星升空之初,北斗星通公司凭借在卫星导航定位技术方面多年来的积累和对北斗导航系统的深刻理解,提出了“北斗一号”信息服务系统的立项申请。2001年,立项通过评审。2002年底,他们完成了系统的研制并通过了由多位院士组成的专家委员会的验收评审。“北斗运营服务平台”的作用就是在北斗导航定位卫星系统和集团用户之间架起一座桥梁,使北斗系统具备了大规模应用的基本条件。北斗星通公司也因此成为国内首家获得授权的北斗导航定位系统运营服务商。

  目前,他们研制的系统已成功用于陕西省防汛雨量监测速报,海南省渔船监控、青藏铁路机车监控与管理等项目也正在进行中。

  周儒欣表示,随着“北斗一号”卫星导航定位系统的推广应用和我国正在着力研究开发的下一代卫星导航定位系统(CNSS)未来的诞生,中国一定会成为世界的卫星导航定位强国。

  GPS是一个全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。空间部分由24颗卫星组成。它是一个军民两用系统,提供两个等级的服务。

  美国政府为了加强其在全球导航市场的竞争力,撤销对GPS的SA干扰技术,标准定位服务定位精度双频工作时实际可提高到20米、授时精度提高到40纳秒,以此抑制其他国家建立与其平行的系统,并提倡以GPS和美国政府的增强系统作为国际使用的标准。

  俄罗斯要用20年时间发射76颗GLONASS卫星。1995年完成24颗中高度圆轨道卫星加1颗备用卫星组网,耗资30多亿美元,由俄罗斯国防部控制。GLONASS空间部分也由24颗卫星组成。GLONASS未达到GPS的导航精度。其应用普及情况远不及GPS。前一时期由于经济困难无力补网,原来在轨卫星陆续退役,目前在轨道上只有6颗星可用,不能独立组网,只能与GPS联合使用。

  欧洲1999年初正式推出伽利略导航卫星系统计划。该方案由21颗以上中高度圆轨道核心星座组成,另加3颗覆盖欧洲的地球静止轨道卫星,辅以GPS和本地差分增强系统,首先满足欧洲需求,位置精度达几米。计划在2001年4月5日欧盟交通部长会议上获得批准,确定30颗卫星总投资为35亿欧元。预计系统于2008年投入运行。伽利略系统独立于GPS,频段分开,但将与GPS系统兼容和相互操作。根据欧委会的文件,伽利略虽是民间系统,但仍受控使用,采取反欺骗、反滥用和反干扰措施,在战时可以对敌方关闭。

  全球定位;被动定位,安全隐蔽;无限服务,可以同时为无限数量的接收机提供定位信息。缺点是:需要的卫星数量很多,成本太高;接收机之间不能通信,要通信须另外使用无线通信装置,如果远距离通信需要另外的通信卫星;因为是无线服务,所以无法限制不希望的用户使用(除非关掉)。

  需要的卫星少,即使将来扩展到全球定位需要的卫星也很少,因而成本低;如果系统开通服务,则接收机之间可以通过导航卫星直接通信;有选择性的服务,可以随时决定为谁定位不为谁定位。缺点是:目前卫星数量还没有覆盖全球,还不能实现全球定位;主动式定位,需要客户机向卫星发送信息,这样容易暴露;有限服务,卫星要接收到客户机信息并响应后才能定位,如果用户太多可能造成阻塞。

  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,马会资料彩图”滕华涛“跳出舒适圈”拍科幻,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。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。虽然GPS已广泛应用,但也绝非完美无缺。例如,其规模太大、沃尔沃S90优惠报价 沃尔沃S90配置!造价太高,其他国家很难效仿;GPS只能导航,无法通信,因而不

  能满足日益增长的用户需求;如果仅依赖GPS,则容易受美国控制。那么,有没有解决这些问题的新方法呢?中国的“北斗”开辟了一条新途径。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。2009年04月15日零时16分,中国在西昌卫星发射中心,成功将第二颗北斗导航卫星(北斗二号)送入预定轨道,北斗二号卫星为地球同步静止轨道卫星。2010年1月17日0时12分,中国在西昌再次成功发射第三颗北斗导航卫星(北斗三号)。这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。

  “北斗”导航卫星系统是一种全天候、全天时提供卫星导航信息的区域性导航系统。北斗卫星导航系统组网成功将能够提供与GPS同等的服务。中国的北斗卫星导航系统将成为与GPS并驾齐驱的“卫星导航系统”代名词的新星。更重要的是,建设自己的卫星导航系统,拥有自己的系统,中国国防将从根本上摆脱了受控于美国,中国的尖端武器拥有了自己的眼睛,国家的导航系统独立性得到保证,更加可靠。

  众所周知,GPS没有承诺提供不间断的信号服务。GPS还是一个以军用为主的卫星导航系统,它并不保证民用信号的可靠性。那么世界上所有的用户都将面临随时被终止或暂时间断的可能,如若受控于美国GPS那么结局是可想而知的。有人拿GPS与“北斗”导航卫星系统来比较谁更优胜,笔者以为是可笑的对比。即便“北斗”导航卫星系统没有GPS完美或超过GPS,其意义并非很重要,原因是美国不可能用“北斗”导航卫星系统,而中国拥有了自己的导航卫星系统也将彻底摒弃GPS,而重要的是,中国成为世界上拥有自己真正独立国防军事系统,这才是真缔。都知道,现代战争拼的是高科技,而战争的爆发谁都不能预计,但做到防范于未然才是中国面对未来之根本。

  武器再精致,但武器的灵魂脱离不了对方的控制,那才是最可怕的,未战就先输了一半。中国拥有了“北斗”导航卫星系统-尖端武器的灵魂,那么,什么样的敌手都将不敢轻易妄为。

  而我们“北斗”导航卫星系统确实很优秀,这才是让国人感到甚慰的。虽然民用上中国目前还基本上还没有脱离GPS,笔者坐驾的导航系统仍然离不开GPS,但应该相信,中国人彻底摒弃GPS的日子会越来越近,这才是真正兴奋的期待。

  2011年12月27日起,开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。北斗导航终端与GPS、“伽利略”和“格洛纳斯”相比,优势在于短信服务和导航结合,增加了通讯功能; 全天候快速定位,极少的通信盲区,精度与GPS相当,而在增强区域也就是亚太地区,甚至会超过GPS;向全世界提供的服务都是免费的,在提供无源定位导航和授时等服务时,用户数量没有限制,且与GPS兼容;特别适合集团用户大范围监控与管理,以及无依托地区数据采集用户数据传输应用;独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计,可同时解决“我在哪?”和“你在哪?”;自主系统,高强度加密设计,安全、可靠、稳定,适合关键部门应用。 劣势北斗一号系统属于有源定位系统,系统容量有限,定位终端比较复杂。北斗一号系统属于区域定位系统,目前只能为中国以及周边地区提供定位服务,且与GPS完善成熟的运营相比,未来处于不断完善之中。

  2017年10月14日中国完全自主设计并制造的ARJ21-700支线架机上搭载了中国自主研制的北斗导航系统进行了测试试飞且试验取得圆满成功。这是国产北斗导航系统首次应用在国产客机上,标志着北斗导航系统的应用前景更加广泛。随着北斗导航系统的逐步推广,中国将摆脱对GPS导航系统的依赖。

  北斗导航系统是中国自主研制的全球卫星导航系统,也是继美国GPS,俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟化的卫星导航系统,北斗导航系统还是联合国卫星导航委员会已认定的供应商之一。目前北斗导航系统已经获得国际海事组织的认可并取得面向海事应用的国际合法地位。

  中国的北斗全球卫星导航系统由35颗卫星组成,其中包括5颗静止轨道卫星和27颗中地球轨道卫星以及3颗倾斜同步轨道卫星。截止到2016年的6月12日,我国的北斗导航系统已经成功发射了23颗。其实早在2012年底中国的北斗导航卫星就已经能够为亚太地区的用户提供导航服务,但北斗导航系统想要实现全球的精确导航还得等到2020年完成35颗北斗导航卫星的组网才行。

  北斗导航系统的35颗卫星比美国的GPS,俄罗斯的格洛纳斯,欧洲的伽利略导航系统卫星数目都要多,一方面是因为卫星导航系统实现全球组网的话是个漫长的过程,等全部的卫星组网完成后早期发射的卫星也基本上到了报废期,再加上北斗导航系统不仅要提供精确的定位和授时服务还有提供收发短信服务,功能强大了所需的卫星自然就多了。