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北斗卫星定位与GPS,哪个定位的精度更高一些呢?

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北斗所以在国内被提出来,并且现在已经发射了十几个卫星,目前来说已经是全球覆盖,精确导航了。并且还有比较特别的功能,比如点到点的信息等,主功能度就是定位导航和授时服务。而GPS的发展可以说是非常早了,美帝作为全球人类的领导者,做什么事都走在前列,这一点儿必须要学习,GPS有着非常强大的特点,它就如同太阳一样,全天候,快速,高效,准确性高精度高。

我现在正在南京参加2018年中国(南京)北斗高峰论坛。



与北斗知名专家进行了密切交流,获得了第一手的情况,我来回答这个问题。



(合影者是中科院研究员“北斗女神”徐颖,她的北斗科普视频影响很大,推荐观看)

北斗卫星虽然已经发射了43颗,其中多数还是二代星,三代星只有19颗,预计将于2020年全球组网完毕。

虽然北斗的多种轨道会带来比GPS更高的精度,但由于尚未全球组网完毕,而且还要反复调试,所以现在北斗的精度比GPS上尚有差距。

美国的GPS发展到现在,其产业已经高度成熟了,由以前的大砖头似的设备,一步步的进化到现在的小芯片。

而北斗产业从无到有,虽然起步程度和进展速度比当年的GOS强得多,但毕竟在产业上落在后面。北斗的终端价格高产量少,在相同条件下很难翻盘。

现在有了一个机会,那就是将精度提高到GPS的十倍以上,那就没人用GPS了,方法就是正在建设中的星基和地基增强系统。

如何增强呢?以地基增强系统为例,卫星信号会受到干扰导致定位偏离,地基增强站把实时的定位信息和标准位置数据进行比较,并求出差值,然后广播出去。



附近进行定位的手机收到的卫星信号也有干扰,由于它离地基增强站近,所以干扰的程度基本一样。手机受到地基增强站发来的差值后,在定位信息的基础上减去这个差值,就能获取准确的定位信息。

地基增强系统正在低调但高效建设中,现国内至少已有2000多个增强站,但这事政府没有大肆宣传,这是在憋大招。

等2020年35颗卫星全球组网成功,且增强系统建设完毕后,北斗将具有实时性的厘米级定位精度,并衍生出上万亿的新产业,完全颠覆GPS。

如果从全球水平上看,肯定是GPS高,因为到现在为止,北斗卫星导航系统还没有全球定位导航的能力。

但是单纯在国内,北斗卫星的定位精度测量值是水平4~5m,高程5~6m的精度水平,而GPS卫星的定位精度说法很多,但是根据美国自己官方的资料上看:

翻译成中文,大概就是“在95%的情况下精度可以达到7.8米”。所以说,在中国国内,北斗卫星定位精度和GPS卫星的定位精度是差不多的。

有人会非常疑惑:你不是说了北斗卫星定位和GPS卫星定位在国内的精度差不多,怎么又说两个系统定位精度不一样呢?

注意我的用词:精度差不多的是“卫星的定位精度”,有差别的是“系统的定位精度”。

简单来说,北斗系统和GPS系统不是只有孤零零的卫星在天上为你的手机定位,而是有一整套系统。比如说下图就是GPS卫星系统的组成,太空中的卫星只是其中的一部分,其他还有地面监测站、主控站之类的部分。

而这些监控站就是辅助卫星进行定位的,毕竟卫星离我们那么远,而且还是飞在天上,全部依靠他们定位的话实在是不靠谱,必须要有钉在地面上的设备辅助进行定位。而这些辅助的监测站可以极大程度地提高定位精度。

比如说经常可以看到新闻说北斗卫星定位系统的定位精度可以达到0.1米——这就是在地面监控站辅助的条件之下得到的定位精度,但是卫星本身定位精度达不到那么高的水平。

美国在全球有5个监控站,而且几乎是均匀地分布在赤道上【如上图所示】,中国却只有一个——北极站,所以说综合起来看,虽然说北斗卫星本身不输于GPS卫星,但是在监控站这里却有一些差距——毕竟GPS都已经全面建成20多年了,地面设备建设相对比较完善。

另外还要说一点就是,有的人会说:“我的手机定位根本定位根本达不到0.1米,你们都是在吹牛!”这就要说到另外一件事情:定位精度除了跟这些提供定位信号的卫星、监控站有关,还跟你本身的定位设备有关。

比如说北斗卫星提供三频信号,GPS卫星提供双频信号,但是目前绝大部分手机芯片只支持接收单频信号,所以自然在定位精度上达不到理论水平。现在偶尔会有一些手机支持双频信号【如上图所示,这里的双频信号就是可以提高定位精度的】,定位精度一下子就提高上去了。而真的要支持到那种厘米级的定位精度,可能设备还需要支持一些更高级的功能【这里我也不太懂,我查的资料是需要支持“载波相位”】,这些设备的费用就要达到几万一台了,你的手机根本就不会有这么高的水平。

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