关于新发射的北斗二代系统,有没有懂行的?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 18:20:44


所谓北斗一代二代区别在哪里呢,我记得一代是高轨道同步卫星,这种系统定位需要地面站参与,而且定位前需要用户向卫星发出请求,从安全性、保密性、快捷性等方面看军用价值有限,尤其是不能用于精确武器制导。怎么二代还是同步高轨道卫星呢?有人说是二代是5颗同步轨道+20颗低轨道,那么为什么要采取这种模式,和36颗低轨道卫星的美国GPS系统相比有什么优点,又有什么缺点?


所谓北斗一代二代区别在哪里呢,我记得一代是高轨道同步卫星,这种系统定位需要地面站参与,而且定位前需要用户向卫星发出请求,从安全性、保密性、快捷性等方面看军用价值有限,尤其是不能用于精确武器制导。怎么二代还是同步高轨道卫星呢?有人说是二代是5颗同步轨道+20颗低轨道,那么为什么要采取这种模式,和36颗低轨道卫星的美国GPS系统相比有什么优点,又有什么缺点?
我说的不一定对,猜测的,反正高手都潜水,大家可以一起讨论。静止轨道卫星估计是区域增强用的,5颗里面有一颗备份的。30颗中高轨道卫星保持全球覆盖。要满足高精度定位,有时四颗卫星还不够,要同时接收八颗导航卫星的信号,才能达到超高精度的要求。


接收八颗以上卫星的信号,定位精度可达到毫米级,新华网上说的北斗二精度可达到"厘米"之内不是吹的。

接收八颗以上卫星的信号,定位精度可达到毫米级,新华网上说的北斗二精度可达到"厘米"之内不是吹的。
你可以去看这个帖子:http://bbs.cjdby.net/viewthread.php?tid=606076&extra=page%3D2,技术部分比较准确。
对于GNSS系统,不能独立地讨论精度,要看在什么方式、什么条件下能达到什么样的精度。
至于我们的北斗2代还有GEO星,则是依然保留的通讯功能所需要的。
还有一个重要的原因,原来的北斗系统的用户不能丢。在汶川地震中,这个短信的功能发挥了重要的作用,它是有可取的优点的
卫星导航专家樊春明:从民用角度来说,美俄欧(GPS、GLONASS、伽利略系统)以及中国的北斗2代系统(COMPASS)都具有提供米级精度的实时定位能力。如果配备上各种增强措施也都具备厘米级和毫米级精度的定位能力。但当前要提供实用化的厘米级精度移动体定位服务还有相当的难度。为此,美国的GPS系统本身也在进化改良中,最大的改良是增加民用信号的数量。现在已经有两个民用信号的卫星在天,不远的将来还会有提供3个民用信号的卫星升空。因此,单纯讨论精度,或者拿将来的伽利略系统精度跟现在的GPS系统做比较没有多少实际意义。
一位专家说过,同时接收八颗导航卫星的信号,定位精度可以达到厘米级,上海东海大桥就是利用接收八颗GPS导航卫星信号解决测量精度问题,而且当时美国在进行伊拉克战争,对信号进行干扰,他们还想办法解决了GPS干扰问题。
北斗一代的定位方式是主动式定位:接收机发射信号到达卫星并传回地面站,地面站处理后解算出接收机平面坐标,然后再次发送至卫星并转发给接收机;卫星位于GEO轨道,至少两颗;缺点——主动定位容易暴露目标,地面站一旦故障或被毁系统完全失效,只能对中国及其周边定位,用户数量受限最多几百万户,接收机相对笨重,信号经过4*35800km传输以及地面站数据处理过程,延时较大且对高速运动目标定位有困难,只能获取平面坐标,高程坐标只能另外获取(一般通过数字高程模型内插);优点——区域导航系统成本低,首先解决有无问题;同时具备短文通信功能,地面站可同时获取接收机坐标有利于监控和指挥,可在定位的同时进行简单通信联络,不需另外配备海事卫星电话,便于对多目标集群定位和管理。
GPS采用被动式定位:同时接收至少4颗卫星信号,根据接收机与各卫星间距离以及卫星坐标,解求接收机三维坐标;优点——隐蔽性好,可用于高速运动目标定位,用户数量不受限制,同时获取三维坐标,全球覆盖;缺点——通信装置需要另外配备;定位精度受接收机可观测卫星数量与构成图形影响,受地貌地物影响(汶川地震中GPS定位效果很多时候不如北斗,就是因为高山地区GPS卫星被山体遮挡且卫星构形不好,且卫星信号在山区多路径效应严重影响定位精度;北斗一代虽然也有山体遮挡信号的问题但不如GPS明显,且北斗定位机理不同于GPS因此多路径效应虽然存在但不影响定位精度)
因此不能笼统地说主动式定位和被动式定位孰优孰劣,北斗二代在实现被动式定位的同是也保留了主动式定位技术(主动式定位只有GEO卫星才具备),综合了各自优点。
一般说法是北斗一代不利于军事应用——确实在需要保持无线电静默的情况下是这样的;但是如果不需要无线电静默甚至必须保证通信联络的情况下,被动式定位并没有特别意义;当然北斗一代的通信功能有限,如果需要语音通信或传输图像/视频,也没有必要刻意追求北斗的通信功能;如果属于“复杂电磁环境”,不论是主动定位的北斗一代还是被动定位的GPS基本上都发挥不了作用。
说起来北斗一代能够发挥最大效益的地方是在需要对多目标集群同时导航/跟踪/管理/指挥的场合,比如:南海渔船导航定位和管理——如果再有“无暇”号事件,只要一艘渔船发现目标就可以通过北斗一代向邻近海区内所有渔船发短信并报告位置,各方渔船可以最快速度沿最短距离赶来围观。
但是需要四颗同步轨道卫星+四颗中轨道卫星参与定位说明北斗二只能实现区域的高精度定位,除非建设12-16颗同步轨道卫星+20颗中轨道卫星的系统,这样的话成本恐怕太高了。当然只实现中国周边区域高精度定位在相当长常的时间内也够了。
1:现行 5GEO + 24-30MEO 的方式,亚太区覆盖,3GEO + 8 MEO就可以初步实现。

2:MEO 的轨道高度也不低,21500KM。比GPS 还高呢。

3:5GEO 不仅仅是为了双向通信,也是为了提高定位精度,北斗24MEO方式,理论无差分站精度为垂直/高程:7.5/7,5米。还不能满足CAT-1也就是航空一类近进的需求。而增加了5 GEO之后,不仅满足了CAT-1,甚至在高密度可见星区可以实现无差分站1米内精度,如果实现了,这是何等的NB啊。

4:GEO的高指向性通讯,理论上干扰的难度极大(你干扰一下米军的WGS系统试试)。

5:北斗用频率为B1:1501,B2:1207,GPS为L1:1575,L2:1227,伽利略为:L1:1575(同GPS的L1),E5:1027(同北斗的B2)/E5B:1176。现在看出来伽利略有够贱吧。

6:北斗2已经打上去的组网星实际不是已经发射的两颗,而是三颗,去年打的北斗1补星,上面安装了激光反射镜,其实就是北斗2的基准星。所以天上的北斗2实际是 BD-1(补)和两颗BD-2。
对了,利用GEO通讯能力,理论上在大地测量中可以起到天基差分站的实际效果,也就是说,设计一种新的算法,可以在省掉差分站,不要发射机,不要蘑菇头,通过接受GEO,MEO被动信号,再上传GEO,再反馈的方式,实现厘米级的精确定位。

试想一下,到时候搞勘测的兄弟,揣着一个PDA大小的专用终端,再也不用背着查分台,笔记本和蘑菇头翻山越岭了,一定会大受欢迎的。
亚太区覆盖,3GEO + 8 MEO,能实现24小时不间断被动定位吗?还需要地面站参与吗?单纯的亚太地区被动定位是不是只需要8MEO就可以了,这个定位原理是不是和GPS相同?
北斗二代是主动加被动的.两种模式可以切换.
被动和GPS差不多.
主动在海事和户外遇险发面有无可比拟的优势.就是救援方可以知道出事一方的渔船,人员具体位置,可以实施救援.
亚太区覆盖,3GEO + 8 MEO,能实现24小时不间断被动定位吗?还需要地面站参与吗?单纯的亚太地区被动定位是不是只需要8MEO就可以了,这个定位原理是不是和GPS相同?
===北斗1 都可被动定位,何况北斗2
长征 发表于 2009-4-15 13:30
;funk GPS是低轨道?
电网 发表于 2009-4-16 08:27

电网兄所网极是!GEO和IGSO星的作用不但是通讯,更重要的是进行差分数据的分发。而美国的GPS由于没有这样大功率的广播卫星,所以在海事卫星IMARSAT上增加了差分数据广播的频点,在一些区域内达到了很好的效果。由于GEO和IGSO主要覆盖亚太地区,对PDOP的改善有益,所以亚太地区的开放定位精度也会很高,会优于GPS现有水平。
长征 发表于 2009-4-15 13:30
美国GPS是24颗,不是36颗,现在实际可能有30颗左右。还有GPS是在2万公里左右的中高圆轨道,不是低轨道,500公里以下的才是低轨道,500公里至几千公里的是中轨道,超过1万公里的是高轨道。北斗中高圆轨道是21500公里。美国从2009年开始进行GPS第三代的组网,将放弃现在的轨道,是5GEO+30MEO。
以后在飞机上装上北斗2导航,要是飞机掉到海里了也能迅速的找到,不像现在的GPS。
我觉得定位精度到毫米级别和厘米级别目前对武器制导来说意义不大,到米级就很好了。一颗战斧命中门把手和命中钥匙孔的差别能有多少?
楼上你知道运动物体之后精度就会下降吗,精度上升是为了弥补运动快了之后下降的精度
还是那句话,定位精度要在特定条件下讨论才有意义。定位精确到毫米级也好,厘米级也好,都是带差分数据分发的载波相位定位才能达到,而且不能实时取得,接近静态定位,一般用于大地测量。对于制导武器来说,本身处于高动态的运动之中,对定位提出的要求是高动态(高刷新频率),从而保证实时性。高动态实时定位的精度能到米级,很了不起了。
高精度的导航基准是非常有用的,不仅是精确打击可用,还有非常多需要更高精度的应用,如轨道航天器自主对接等等,希望北斗还能多发几个频点的信号,实现多频直接载波相位测量
北斗二实际布网是:3GEO+3IGSO+27MEO
到2011年布置12颗,满足区域需求。
30颗非静止轨道=3IGSO+27MEO
伽利略要使用与北斗同样的频率,需要得到中国的许可。
厘米级别肯定有办法做到的

振华港机吊集装箱的吊车用GPS给集装箱定位,确保吊到船上要落在固定用的螺帽上的。
政治局主席 发表于 2009-4-16 19:26
3GEO?不是5GEO么?
warz 发表于 2009-4-17 00:51
我不太相信,呵呵,GPS军用P码的精度是1.5-30厘米。
民用不会给你开放如此精度,除非还用了别的定位措施(非同步卫星定位导航措施)
电网 发表于 2009-4-16 08:19
你给的频率分配是有错误的,比如B1是1561 GalileoE5a是和GPS L5重合的,说是抢咱们的频段不太合适,其实是他们先提出来的,但是国际电联的使用规则是谁先用谁拥有
广域差分的效果没有那么明显,这个是要靠大量的基准站支持的,而且说说和实施是两把事,北斗1 caps号称都有广域差分功能。美国的WAAS和欧洲的EGNOS做了很多工作,经过多年的测试和调试才敢使用,EGNOS03年卫星就可以用了,国内还做过测试,而认证工作要到09年底才能完成。这么长的时间人家不是回家睡大觉的
同学,你确定知道同步轨道是什么卫星用的么?
29# blueworld
北斗里面大量的技术都是武大搞的,你这是有密不泄呀。
大致的看一下吧。
原来BD2已经抛弃WGS-84了啊.就看军方什么时候也能放心的用上自己的坐标系.
迄今为止,北斗2的大方案还不能说就定论了。

楼上你知道运动物体之后精度就会下降吗,精度上升是为了弥补运动快了之后下降的精度
红色俱乐部 发表于 2009-4-16 17:11

GPS这种类型的定位方式本来就是提供非连续的位置信息的。
因此怎么也要辅以INS的。
至于你说的问题,本来就有一定的算法保证的,放心到时候精度不会差太多的。
对于导弹来说,绝大多数的目标达到米级精度就OK了。
钻窗户的事不是经常要做,再说钻窗户的事还要靠别的制导方式才好实现。
楼上你知道运动物体之后精度就会下降吗,精度上升是为了弥补运动快了之后下降的精度
红色俱乐部 发表于 2009-4-16 17:11

GPS这种类型的定位方式本来就是提供非连续的位置信息的。
因此怎么也要辅以INS的。
至于你说的问题,本来就有一定的算法保证的,放心到时候精度不会差太多的。
对于导弹来说,绝大多数的目标达到米级精度就OK了。
钻窗户的事不是经常要做,再说钻窗户的事还要靠别的制导方式才好实现。
好转也看不懂,但是花了这么多钱,下这么大决心,应该努力推广民用!!
不玩CS的T 发表于 2009-4-17 21:09

当年在伊拉克钻窗户的是激光制导炸弹吧,JDAM现在精度还不能钻窗户(假设窗户1×1m的尺寸)
GEO是地球静止轨道吧,和同步轨道是一回事么?

地球同步轨道与地球静止轨道都是运行周期(23小时56分04秒)相同的人造地球卫星轨道.

这两种轨道的区别有三:

第一、轨道倾角有区别.

地球静止轨道是轨道倾角(轨道平面和赤道平面的夹角)为零的圆形地球同步轨道.即地球静止轨道一定在赤道平面上;而地球同步轨道平面可与赤道平面成一不为零的夹角.

第二、观察者看到的现象不同.

在地球同步轨道上运行的卫星每天在相同时间经过相同地方的天空,对地面上观察者来说,每天相同时刻卫星会出现在相同的方向上.在一段连续的时间内,卫星相对于观察者可以是运动的.而处于地球静止轨道上运行的卫星每天任何时刻都处于相同地方的上空,地面观察者看到卫星始终位于某一位置,保持静止不动.

第三、星下点轨迹不同.

人造地球卫星在地面的投影点(或卫星和地心连线与地面的交点)称为星下点.卫星运动和地球自转使星下点在地球表现移动,形成星下点轨迹.地球同步卫星的星下点轨迹是一条8字形的封闭曲线,而地球静止卫星的星下点轨迹是一个点.