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  • 中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统发言人冉承其27日表示,北斗系统与GPS系统在国际电联的框架下已经全面实现了兼容,用户可以同时使用北斗和GPS两个卫星导航系统。  国新办27日就北斗系统开通五...
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  • 文章主要介绍了北斗导航系统与GPS的比较
  • 北斗系统相比gps的优点

    千次阅读 2017-12-14 22:17:59
    共由35颗卫星组成,根据轨道特点分为三种类型的卫星即GEO卫星、MEO卫星和IGSO卫星,是世界上唯一的由三种轨道卫星构成的导航系统,北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,其他卫星导航系统相比高轨卫星更...

    北斗系统相比gps的优点

     

    我国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,共由35颗卫星组成,根据轨道特点分为三种类型的卫星即GEO卫星、MEO卫星和IGSO卫星,是世界上唯一的由三种轨道卫星构成的导航系统,北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力强,尤其低纬度地区性能特点更为明显;同时相比美国gps系统北斗系统是双向的即可定位又能通信,目前在中国及周边地区,北斗系统服务性能与GPS相当定位精度可达厘米级和毫米级定位精度。

    北斗系统提供多个频点的导航信号,能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。北斗相比于gps系双频信号统是首个播发三频信号的卫星星座系统,三频可以形成更多的组合观测量更好的抵消时钟偏差和多径效应,提高周跳探测和修复、整周模糊度解算,从而获得更高精度的载波相位观测值来进行精密相对定位解算使,因此相比于GPS使用的是双频信号,三频信号使北斗具有更强的后发优势。北斗系统相比GPS系统优先考虑我国和周边国家地形地貌,所选择的基准椭球面更接近我国实际情况,所采用的坐标系对我们定位导航位置计算更具优势。

    北斗卫星系统相比于GPS系统融合了导航与通信能力,具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

    2017年11月29日中美两国签署了《北斗与GPS信号兼容与互操作联合声明》,北斗和GPS两套系统的民用信号实现了互操作,标志着中国北斗正式兼容美国GPS信号,这为中国北斗和美国GPS两大导航系统弥补彼此功能上的不足,实现中美两国导航系统的全面升级,奠定扎实基础,届时中国北斗定位系统精度将进一步提高,北斗的容量问题将得到改善。

    2017年11月5日,我国成功发射两颗北斗三号,从而开启了北斗全球组网的新时代,标志我们及美国和前苏联后成为世界上第三个建立完善的卫星导航系统的国家,2020年前后,建成北斗全球系统,向全球提供服务,随着北斗系统卫星数量的不断增多,接受机可同时接受的卫星信号数量不断增加,北斗导航系统的定位精度和实时性将不断提高。

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  • 航空专家:中国北斗系统与美国GPS相比存3大难点 收藏 核心提示:北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员告诉记者,北斗系统与GPS相比存3大难点:第一是原子钟上存在差距;第二是美国可以在全球范围...

    航空专家:中国北斗系统与美国GPS相比存3大难点 收藏

    核心提示:北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员告诉记者,北斗系统与GPS相比存3大难点:第一是原子钟上存在差距;第二是美国可以在全球范围内布控卫星监控网络,中国则只能在本区域内布网;第三是美国已经取得了大量的空间实验数据,中国则还在起步阶段。  



      2010年1月17日 中国发射第三颗北斗导航卫星。  



      北斗卫星二代卫星组网后的想象图

      5月22日报道   5月19日,中国首届卫星导航学术年会在北京召开。在会议上,北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士宣布,中国的北斗卫星导航系统将在2020年左右建成覆盖全球的卫星导航系统。

      孙家栋介绍说,2000年到2003年,我国成功地将三颗北斗导航试验卫星送入太空,建立起完善的北斗卫星导航试验系统,使我国成为继美俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家,实现了我国自主卫星导航系统零的突破。

      据悉,北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,能够提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。中国本着开放、独立、兼容、渐进的原则,采取了分三步走的发展战略:第一步,在2000年建成由3颗卫星组成的北斗卫星导航试验系统,解决有无问题;第二步,建设北斗卫星导航系统,发射十余颗卫星,于2012年前形成我国及周边地区的覆盖能力;第三步,于2020年前后,完成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航网络,形成全球覆盖能力,并作为全球卫星导航系统的核心供应商,融入国际民航、海事等体系。

      在年会现场,北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员告诉记者,目前,世界上已经建成和正在建设的共有4大卫星导航系统,分别为美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的Glonass卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统。除了GPS系统已经建成外,其他几个系统仍然处于建设阶段,而未来10年是各系统建设的关键时期。“也就是说,在2020年左右,我们的生活中将出现4大卫星导航系统并存的情况,共有100多颗卫星在空中为全球的民众提供卫星导航服务。”这种局面的出现,对于全人类来说是巨大的福祉,我们的生活将变得更加便利。但是,卫星导航系统领域的竞争也会异常激烈,“技术和性能领先的系统将成为主导,而技术性能落后的系统将被逐渐边缘化。”

      谭述森研究员表示,与现在在世界上被广为接受的美国GPS卫星导航系统相比,北斗在未来的设计应用上主要存在3大难点。第一,如果要保持卫星导航的高精度,卫星上必须配有高稳定性、高精度的原子钟,“在原子钟的技术精度和稳定性上,我们和美国还有差距,需要花大力气进行自主研发。”第二,作为当今世界唯一的超级大国,美国拥有雄厚的经济实力,并掌握着其他国家难以企及的战略资源。这些都可以保证美国实现在全球范围内布控卫星监控网络。而中国则只能在本国区域内布网,这对于卫星上天后的测控和维护是一大难点。第三,GPS在问世的近30年时间里积累了大量的空间实验数据,而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所产生影响的数据,已经建立起数据模型,精度很高。“而中国的北斗系统还处于起步阶段,还需要在摸索中前进。”

      孙家栋向记者表示,与其他系统相比,北斗卫星导航系统最大的创新在于其把导航与通信紧密地结合起来。“也就是说,既能知道‘我在哪里’,也能知道‘你在哪里’。”以海洋渔业为例,“我在哪里”使渔民通过船载设备实现自主定位;“你在哪里”则使岸上的人通过监控知道渔船在哪里。

      孙家栋告诉记者,现在,GPS在我国的占有率达到了95%左右,而北斗卫星导航系统的主要用户还是一些相关的国家机关和大型企业。在未来,随着北斗系统的发展,其用户的范围也将越来越广,将拓展到国家的电力、金融、通讯等各个领域,与普通百姓的生活将密切相关。而10年后,北斗卫星导航系统将是一个由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的大型航天系统,其建设应用将实现我国航天从单星研制向组批生产、从保单星向保组网成功、从以卫星为核心向以系统为核心、从面向行业用户向面向大众用户的历史性转型。

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  • 北斗系统b1与gps系统l1载波相位混频差分方法【专利摘要】一种北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,涉及卫星定位系统和定位测量【技术领域】。用户接收机接收到北斗系统和GPS系统双系统各自卫星播发给用户...

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    北斗系统b1与gps系统l1载波相位混频差分方法
    【专利摘要】一种北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,涉及卫星定位系统和定位测量【技术领域】。用户接收机接收到北斗系统和GPS系统双系统各自卫星播发给用户接收机的观测数据,通过载波相位观测方程分别确定北斗系统的B1频率载波相位整周模糊度和GPS系统L1频率的载波相位整周模糊度;恢复北斗系统B1和GPS系统L1载波相位星间差分模糊度参数的整数特性;确定用户北斗/GPS接收机到卫星距离。本发明能够避免北斗系统B1频率与GPS系统L1频率载波相位二者频率不同的影响,使混频星间差分的B1、L1载波相位模糊度参数恢复整数特性。
    【专利说明】北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法
    【技术领域】
    [0001]本发明涉及卫星定位系统和定位测量【技术领域】,特别涉及一种北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法。
    【背景技术】
    [0002]对北斗系统与GPS系统双系统的接收机,利用北斗系统B1载波相位观测数据与GPS系统L1载波相位观测数据进行高精度定位时,目前采用的技术手段之一就是利用载波相位的星间差分组合技术确定载波相位观测值,进而获得接收机到卫星的距离值,最终利用接收机到卫星的距离计算出接收机的位置。
    [0003]在Bl、L1载波相位观测值的整周模糊度解算时,而若想得到Bl、L1载波相位整周模糊度,必须消除观测值中的误差。对于北斗系统与GPS系统双系统而言,其B1、L1载波相位观测值中的大气延迟、卫星轨道、卫星钟差等误差,可以通过区域参考站网络进行消除或削弱,保证这些误差不影响Bl、L1载波相位模糊度的整周特性。除此之外还存在接收机钟误差的影响,并且接收机钟的误差影响较大,是Bl、L1载波相位观测值的模糊度不能恢复整数特性的主要原因。消除接收机钟差最有效的方法是对B1、L1载波相位观测值进行星间差分,消除同一台接收机不同卫星Bl、L1载波相位观测值中的接收机误差影响。但目前常用的方法需要在同一系统、B1频率或L1频率载波相位观测值之间进行星间差分,以消除接收机误差的影响,恢复同一系统、同一频率载波相位观测值的星间差分模糊度的整数特性。只能在单系统、B1或L1单一频率载波相位观测值间进行星间差分的原因是不同频率载波相位的波长不同。由于载波相位观测值的波长不同,不同频率载波相位观测值星间差分组合之后,星间差分载波相位观测值的模糊度不具备整数特性。星间差分载波相位观测值的模糊度不具有整数特性,会导致星间差分模糊度不能实时快速解算,无法实现测站的高精度实时快速定位。
    [0004]在使用北斗系统与GPS系统双系统接收机进行高精度定位时,如果单系统的卫星观测数量较少(比如在较多建筑物和森林等卫星信号遮挡严重地区),为了保证能够使用BUL1载波相位观测值实现高精度定位,必须进行北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频星间差分组合,并能够恢复星间差分模糊度的整数特性,以便于进行整周模糊度解算。由于单系统卫星观测数量较少,如果在北斗系统和GPS系统各自系统内部进行B1或L1载波相位观测值的星间差分组合,将进一步降低载波相位观测数据的利用率。在双系统卫星观测数量较少时(比如两系统共有四颗卫星),星间差分观测值数量不足,很难通过几何模型解算星间差分Bl、L1载波相位整周模糊度,不能实现高精度定位。如果不进行Bl、L1载波相位观测值的星间差分组合,而对单颗卫星的Bl、L1载波相位观测值进行模糊度参数解算,则很难消除单颗卫星观测值中与接收机有关的误差(主要是接收机钟差),这样不但要估计的参数较多,而且由于与接收机有关误差的存在,使Bl、L1载波相位的模糊度无法正确计算。北斗系统B1与GPS系统L1载波相位观测值的混频星间求差,可提高数据利用率,实现在北斗/GPS单系统观测卫星数较少情况下的高精度实时快速定位。但由于北斗系统B1和GPS系统L1载波相位观测值的波长不同,混频星间差分后,各自单颗卫星模糊度的系数不同,不能形成星间单差的整周模糊度参数,会引入了过多的单颗卫星的非差整周模糊度参数,很难对单颗卫星的整周模糊度参数进行解算。如果将北斗系统与GPS系统单颗卫星的B1、L1载波相位模糊度参数,在星间单差之后,合并成一个模糊度参数,由于B1、L1载波相位的波长不同,会导致星间单差模糊度参数不具备整数特性,无法进行载波相位整周模糊度的实时快速解算。
    【发明内容】
    [0005]针对现有技术存在的不足,本发明的目的是利用北斗系统的B1载波相位观测值与GPS系统L1载波相位观测值,对北斗系统B1和GPS系统L1载波相位观测值进行混频星间差分组合,并能够恢复混频星间差分载波相位模糊度的整数特性,更好地实现北斗系统B1与GPS系统L1载波相位观测值的高精度实时快速联合定位,提高双系统定位服务能力,特别是在信号遮挡严重,单系统卫星观测数量不足时的定位服务能力。
    [0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,包括以下步骤:
    [0007]步骤1:用户接收机接收到北斗系统和GPS系统双系统各自卫星播发给用户接收机的观测数据,具体包括:
    [0008]北斗系统的B1频率的伪距观测数据和B1频率的载波相位观测数据;
    [0009]GPS系统的L1频率的伪距观测数据和B1频率的载波相位观测数据;
    [0010]步骤2:通过载波相位观测方程分别确定北斗系统的B1频率载波相位整周模糊度和GPS系统L1频率的载波相位整周模糊度;
    [0011](1)对于北斗系统:通过公式(1)确定北斗系统的B1频率的载波相位整周模糊度,公式为:
    [0012]
    【权利要求】
    1.一种北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:首先利用外部参考站提供的B1频率、L1频率两种频率下的非误差改正数消除Bl、L1载波相位观测值中的卫星轨道误差、对流层延迟误差和电离层延迟误差;再对北斗系统和GPS系统的B1/L1载波相位观测值作差,消除同一台接收机对不同卫星Bl、L1载波相位观测值中的接收机误差,并北斗系统B1和GPS系统L1频率载波相位观测值的星间差分模糊度的整数特性,进而确定北斗系统B1和GPS系统L1载波相位星间差分观测值的整周模糊度;最后利用该观测值,确定北斗系统与GPS系统卫星到接收机之间的距离。
    2.根据权利要求1所述的北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:所述的消除同一台接收机对不同卫星Bl、L1频率载波相位观测值中的接收机误差,方法是使北斗系统B1频率的载波相位模糊度参数和GPS系统L1频率的载波相位模糊度参数合并为一个模糊度参数,使用如下2种方法任一种即可:(1)北斗系统中一颗卫星的B1频率载波相位模糊度初始整数解的整数改正量、GPS系统中的一颗卫星的L1频率载波相位模糊度初始整数解的整数改正量通过星间差分形成一个模糊度参数,再以北斗系统的B1频率载波相位模糊度波长为系数,转化成星间差分模糊度,公式为:
    3.根据权利要求2所述的北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:对于(1)中所确定的星间差分模糊度
    4.根据权利要求2所述的北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:对于(2)中所述的所确定的星间差分模糊度,
    5.根据权利要求3所述的北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:所述的确定GPS系统L1频率载波相位模糊度的整数初值,方法为:对于目前的GPS系统,在残余误差项(1-Α).N' G1取值的绝对值小于0.5时:若利用GPS系统L1频率的伪距观测值计算L1载波相位模糊度整数初值,则GPS系统L1频率载波相位模糊度初值的偏差应小于55周;对于目前的GPS系统,在残余误差项(1-A).G1取值的绝对值小于0.25时,GPS系统L1频率载波相位模糊度初值的偏差应小于27周。
    6.根据权利要求4所述的北斗系统B1与GPS系统L1载波相位混频差分方法,其特征在于:所述的确定北斗系统B1频率载波相位模糊度的整数初值,方法为:利用北斗系统B1频率伪距观测值计算北斗系统B1频率载波相位模糊度的整数初值,初值应满足的最低要求为:对于目前的北斗系统,在残余误差项(B-1).N' C1取值的绝对值小于0.5时:若利用北斗系统B1频率的伪距观测值计算B1频率载波相位模糊度的整数初值,则北斗系统B1频率载波相位的模糊度初值的偏差应小于54周;对于目前的北斗系统,在残余误差项(Β-1).Ν' ei取值的绝对值小于0.25时,北斗系统B1频率载波相位模糊度初值的偏差应小于27周。

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  • 北斗与GPS的比较

    2020-10-25 22:40:42
    本文介绍几点北斗卫星定位系统与GPS卫星定位系统的区别。
  • 基于GPS/北斗系统的时间源研究设计pdf,基于GPS/北斗系统的时间源研究设计
  • 北斗一号卫星导航系统与GPS的对比

    千次阅读 2014-04-09 12:00:01
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空空如也

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北斗系统与gps