和 GPS 相比，北斗導(dǎo)航有什么優(yōu)點(diǎn)？(3)

時間：2017-11-30　來源：中國集群通信網(wǎng)　作者：沈辰　點(diǎn)擊：次

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提到北斗芯片一般會支持GPS，我認(rèn)為可能存在以下原因，第一是補(bǔ)充北斗系統(tǒng)的精度，第二是為了開拓市場（剛開始只支持北斗沒人用�。�。這樣的話芯片更復(fù)雜，功耗更高，開發(fā)難度更大。但也不能說全是壞處，目前兼容不同系統(tǒng)也是行業(yè)發(fā)展的趨勢，GLONASS芯片一般也要兼容GPS，北斗芯片也有支持GLONASS甚至三個系統(tǒng)的。兼容系統(tǒng)，數(shù)據(jù)冗余更多了，精度更高，DOP小，這項(xiàng)功能做好了也會成為中國芯片廠商的優(yōu)勢。（@蕭十一狼：我們的羲和系統(tǒng)能夠同時收到四個GNSS系統(tǒng)，確保定位最精確，實(shí)時對比，確保老外沒對我們動手腳。）（ 12月4日補(bǔ)充一下，魅族MX4，MX4pro，小米4，華為G7，三星S5，NOTE4現(xiàn)在均已支持GPS、GLONASS、北斗�？梢钥吹剑嫒萑髮�(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)是大勢所趨，相信在不久的將來，兼容北斗的終端將會越來越多。大家也不用糾結(jié)要選擇哪一款定位系統(tǒng)了，三大系統(tǒng)一起用真是優(yōu)勢多多！）（2）改正模型優(yōu)化。與信號傳播路徑有關(guān)的誤差有：對流層折射誤差，電離層折射誤差延遲誤差，多路徑效應(yīng)，地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)誤差。這些誤差是沒辦法完全消除的，只能不斷減小。用于改進(jìn)電離層折射誤差延遲誤差的Klobuchar模型就是根據(jù)長時間氣象觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)造出電離層折射隨時間變化的經(jīng)驗(yàn)公式。說白了就是猜出來的，不過是有水平，有數(shù)據(jù)支持，聰明的猜，才出來后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，好用就留著，不好用就繼續(xù)改。全球不同地區(qū)的電離層對流層都是不同的，這些公式是根據(jù)國外的觀測數(shù)據(jù)構(gòu)造的，用在中國自然會差一些，我們需要給北斗更多的時間累計觀測數(shù)據(jù)，等待開發(fā)或優(yōu)化更多的適合中國地區(qū)的改正模型。（3）衛(wèi)星軌道精度提高。衛(wèi)星的實(shí)際運(yùn)行軌道肯定與設(shè)計軌道有一定的差距。偽距定位的原理是：采用距離后方交會的方法確定接收機(jī)天線的三維坐標(biāo)。只有衛(wèi)星軌道精度提高了定位精度才會高。衛(wèi)星的軌道是通過監(jiān)控站的觀測數(shù)據(jù)擬合出來的，觀測時間越久，累積的數(shù)據(jù)越多，擬合的軌道越精確。北斗缺少國外的觀測數(shù)據(jù)，所以軌道精度在亞太地區(qū)較高，在國外的軌道精度會比較差。彌補(bǔ)這個缺陷也需要給北斗時間。再提一下地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星。GEO衛(wèi)星相對地球做不到完完全全的靜止，會有一定的漂移。而地球同步軌道只有一個，資源非常稀缺，國際上把這個軌道劃分成了一小段一小段的圓弧，衛(wèi)星只能在分配的范圍內(nèi)移動，否則可能與其他衛(wèi)星相撞，所以每隔一段時間就需要調(diào)整GEO衛(wèi)星位置。目前調(diào)整北斗采用的是脈沖式，只能按整次數(shù)來調(diào)整衛(wèi)星的位置，不能是零點(diǎn)幾次，所以可能出現(xiàn)多一次嫌多，少一次不足的情況。在后續(xù)發(fā)射的GEO衛(wèi)星，調(diào)整衛(wèi)星會改用連續(xù)式，想噴多少就噴多少，增強(qiáng)衛(wèi)星控制能力與精度。一旦進(jìn)行調(diào)整，之前的觀測數(shù)據(jù)就會作廢，需要重新累積數(shù)據(jù)。在調(diào)整衛(wèi)星期間，那顆衛(wèi)星處于失效狀態(tài)，因?yàn)槲覀儾恢浪木唧w位置，需要幾天時間來重新定軌。但好在GEO衛(wèi)星數(shù)量比較少（5顆），定軌比其他兩種衛(wèi)星容易一些，速度也比較快一些。其他兩種衛(wèi)星不存在這種情況，觀測時間久了，擬合的軌道精度自然就提高了，直到他死掉那天。

定位精度。“北斗系統(tǒng)定位精度由水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，測速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，受時精度優(yōu)于20ns，目前在中國及周邊地區(qū)，北斗系統(tǒng)服務(wù)性能與GPS相當(dāng)�！痹S院士講座時說，他們的實(shí)測精度（按中誤差算）可以達(dá)到水平4~5m，高程5~6m的精度水平。許院士表示，北斗在剛投入使用就能達(dá)到如此精度，這連他們設(shè)計北斗系統(tǒng)的時候都沒想到，已經(jīng)非常滿意了，而且北斗還有很大進(jìn)步空間，精度還能進(jìn)一步提高。上述10m的精度，我個人認(rèn)為應(yīng)該是對亞太地區(qū)的平均精度。需要注意的是，北斗的平面精度與高程精度是基本相當(dāng)?shù)模鳪PS系統(tǒng)的水平精度確實(shí)不錯，但是他的高程精度是軟肋，比水平精度差得比較多，一般是1.5倍到2倍。

(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：李俊勇)