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[提问] 北斗3定位为什么同美俄欧定位完全不同,即使用静止轨道

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pbs 发表于 2018-8-1 03:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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北斗卫星第三代导航系统: 空间段计划由35颗卫星组成,包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。[5颗静止轨道卫星定点位置为东经58.75°80°110.5°140°160°,中地球轨道卫星运行在3个軌道平面上,轨道平面之间为相隔120°均匀分布。

米帝的GPS系统: GPS卫星星座由24颗卫星组成,其中21颗为工作卫星,3颗为备用卫星。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上,即每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°,各轨道平面的升交点的赤经相差60°,一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。这种布局的目的是保证在全球任何地点、任何时刻至少可以观测到4颗卫星。

毛子的GLONASS系统: 1995年俄罗斯耗资30多亿美元,完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成,原理和方案都与GPS类似,不过,其24颗卫星分布在3个轨道平面上,这3个轨道平面两两相隔120°,同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行,轨道周期为11小时15分钟。

欧盟的伽利略系统:系统参数包括三个轨道平面,在每个轨道平面上有十颗卫星,其中一颗是备用卫星,轨道平面和地球赤道平面(Equator)的夹角为56°,传统上GPS系统在高纬度地区的卫星较容易聚集在低仰角处,造成卫星讯号容易被地形地物遮蔽,伽利略系统的卫星配置可改善高纬度地区的星座图,避免因为卫星集中导致讯号的遮蔽。

美俄欧的定位体系没有静止轨道卫星和同步轨道卫星,而北斗有

3431 发表于 2018-8-1 03:26 | 显示全部楼层
原则上是同一点上空要有四颗星 再加上额外备份
 楼主| pbs 发表于 2018-8-1 03:40 | 显示全部楼层
米帝的GPS模式:


                               
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 楼主| pbs 发表于 2018-8-1 03:43 | 显示全部楼层
毛子和欧盟的模式:

                               
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 楼主| pbs 发表于 2018-8-1 03:45 | 显示全部楼层
伽利略基本上保证同时有10颗以上的卫星信号被接受,米帝可以保证4颗以上,最多只有8颗。

 楼主| pbs 发表于 2018-8-1 03:52 | 显示全部楼层
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机制 发表于 2018-8-1 10:19 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
卫星无源导航原理,只要接收机可以接受4颗卫星信号就可以导航,可接受的卫星越多,导航精度越高。

我们应用静止轨道卫星,一来,为了继续保持北斗的短信通讯功能,北斗的短信是靠静止轨道卫星实现的。二来,静止轨道卫星和倾斜静止轨道卫星可以增加地球上特定地域的可接受卫星数量。

把日本的准天顶系统和GPS看成一个系统,北斗三号系统的MEO卫星就相对于GPS的卫星,静止轨道和倾斜静止轨道卫星就相当于日本的准天顶系统。

印度的区域导航系统,7颗卫星全部是由静止轨道卫星和倾斜静止轨道卫星组成的,与我们的北斗2号类似。
以后,如果印度有条件,可以按北斗2号到北斗3号这样的路子,扩展成全球范围导航系统。现有的7颗星(或以后的替补)就可以作为增强印度及周边导航服务的系统而存在。

利用静止轨道卫星来提高导航服务,早就有了。楼主您感觉“新鲜”,是您关注少,不知道而已。

另外多说一句,各大导航系统联合“办公”,互为补充是大趋势。一些服务商不使用某个或某几个导航系统,只会导致它设备可用信号源少,导航精度低,最终损害的是消费者利益。
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vividfan 发表于 2018-8-1 11:36 | 显示全部楼层
前几天在关注北斗三发射的时候就在想这些问题,这个帖子回答了不少疑惑
cmj9808 发表于 2018-8-1 11:43 | 显示全部楼层
机制 发表于 2018-8-1 10:19
卫星无源导航原理,只要接收机可以接受4颗卫星信号就可以导航,可接受的卫星越多,导航精度越高。

我们 ...

“利用静止轨道卫星来提高导航服务”和北斗3目前的GEO/IGSO星座还有所不同:前者是GPS增强系统,GEO卫星只转发数据,本身没有原子钟,离开GPS就无法提供导航服务;而后者是区域导航系统,携带有原子钟,可以独立为一定区域提供导航服务
cmj9808 发表于 2018-8-1 11:47 | 显示全部楼层
北斗系统是先提供区域覆盖后提供全球覆盖,而GPS,Glonass和Galileo都是一步到位,直接提供全球覆盖。前者的考量是风险降低,后者的考量是成本降低。
机制 发表于 2018-8-1 12:11 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2018-8-1 11:43
“利用静止轨道卫星来提高导航服务”和北斗3目前的GEO/IGSO星座还有所不同:前者是GPS增强系统,GEO卫星 ...

星基增强系统的原理是否可以深入浅出的介绍一下?
我以前一直认为SBAS的静止轨道星带有完整的导航设备。
北斗三号系统的卫星之间有星间链路,那么,它的静止轨道卫星(或者其他任意卫星)是否可以起星基增强系统的作用呢?
3431 发表于 2018-8-1 12:17 | 显示全部楼层
机制 发表于 2018-8-1 10:19
卫星无源导航原理,只要接收机可以接受4颗卫星信号就可以导航,可接受的卫星越多,导航精度越高。

我们 ...

通讯最早用的是北斗一的几颗星 现在还有吗
3431 发表于 2018-8-1 12:26 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2018-8-1 11:47
北斗系统是先提供区域覆盖后提供全球覆盖,而GPS,Glonass和Galileo都是一步到位,直接提供全球覆盖。前者 ...

成本降低了??
3431 发表于 2018-8-1 12:26 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2018-8-1 11:47
北斗系统是先提供区域覆盖后提供全球覆盖,而GPS,Glonass和Galileo都是一步到位,直接提供全球覆盖。前者 ...

成本降低??
cmj9808 发表于 2018-8-1 12:30 | 显示全部楼层
3431 发表于 2018-8-1 12:26
成本降低了??

卫星数量少了,只需要MEO的24颗即可
cmj9808 发表于 2018-8-1 12:54 | 显示全部楼层
机制 发表于 2018-8-1 12:11
星基增强系统的原理是否可以深入浅出的介绍一下?
我以前一直认为SBAS的静止轨道星带有完整的导航设备。 ...

GPS系统的地面参考站持续监测GPS卫星的信息,并汇总到主控站进行处理,主控站将地面监测数据和卫星下传的数据进行比较,并对后者进行校正,再将校正后的数据通过SBAS转发给用户。
SBAS本质上只是个转发器,通常是以商业通讯卫星上搭载的通讯载荷实现的。
机制 发表于 2018-8-1 13:21 | 显示全部楼层
3431 发表于 2018-8-1 12:17
通讯最早用的是北斗一的几颗星 现在还有吗

北斗3号继续保持短信功能。
http://www.xinhuanet.com/tech/2017-11/06/c_1121908695.htm
 ——多功能。中国北斗除具有短报文等特色功能外,还可以将用户的位置信息发送出去,让其他人可以知道用户的情况,较好地解决了何人、何事、何地的问题。把短信和导航结合起来,是北斗卫星导航系统的一大特色,一个终端,就可以导航、通信兼备。


看星间链路那副图,不仅仅是短信,以后也会把音频和视频结合到北斗终端内。
http://tech.sina.com.cn/d/s/2017-11-06/doc-ifynnnsc7032623.shtml
机制 发表于 2018-8-1 13:28 | 显示全部楼层
cmj9808 发表于 2018-8-1 12:54
GPS系统的地面参考站持续监测GPS卫星的信息,并汇总到主控站进行处理,主控站将地面监测数据和卫星下传的 ...

那么,SBAS系统修正的仅仅是那20-30多颗各个导航卫星位置的误差吗?

我以前看过一个文章,说现在有办法消除电离层误差,乃至彻底废除伪距,当时我有点不相信。目前,是否真的存在这种技术?
3431 发表于 2018-8-1 13:30 | 显示全部楼层
机制 发表于 2018-8-1 13:21
北斗3号继续保持短信功能。
http://www.xinhuanet.com/tech/2017-11/06/c_1121908695.htm

里面只提了北斗三的星间链路是定位用的呀?
cmj9808 发表于 2018-8-1 13:39 | 显示全部楼层
机制 发表于 2018-8-1 13:28
那么,SBAS系统修正的仅仅是那20-30多颗各个导航卫星位置的误差吗?

我以前看过一个文章,说现在有办 ...

目前的SBAS基本都是基于GPS的。Galileo这个月刚完成组网,FOC要到明年,预计未来的SBAS可能会是基于GPS和Galileo双系统的,但这个要取决于成本和用户的需求。
PS:也有基于glonass的SBAS,但是鲜有人使用。
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