北斗卫星定位系统
北斗卫星定位系统推荐文章1:中美俄卫星定位精度对比:美国0.1米, 俄1.5米,中国北斗是多少?
中国北斗卫星定位系统,与俄罗斯的格洛纳斯和美国的GPS相比精度如何?美国已经达到厘米级,俄罗斯目前还止步不前。
卫星定位导航技术在通信、科技研发、智能驾驶等多个领域扮演着至关重要的角色。尤其在军事领域,卫星技术能够精准侦查敌方情,实现精确的定位、追踪与制导。在战场上,微小的误差往往决定着战争的胜负。
第一个搞出全球定位系统的是美国,GPS算是先驱。美国的GPS计划于20世纪70年代立项,经过十多年的潜心研发,GPS系统在1994年正式建成,覆盖全球,并率先在军队中投入使用。
该系统由一组精心设计的卫星和地面站构成,覆盖了全球98%的区域。据说,目前美国GPS军用级定位精度达到了0.1米,而民用级精度也达到了1米左右。这种厘米级的定位精度,为军事行动带来了前所未有的变革,用它来导航,可以把两枚导弹同时打进一个窗户,可以说,GPS是美国军事霸权除了航母以外的第二条腿。
在海湾战争和伊拉克战争中,GPS系统首次实战就惊呆了全世界,世界战争史从这里要划一道分割线,人类战争自此进入信息化时代。
当年美国军队利用GPS制导的精确打击武器,如战斧导弹,把伊拉克军队打的晕头转向,世界第三军事强国自此陨落。GPS系统赋予了美军极强的战场态势感知能力,真就是开了“天眼”了。
面对有GPS系统的美军,上个世纪的中国也是被吓的不轻,这种与国防挂钩的科技还真就指望不了他国援助,即便当年中美还处于蜜月期末尾。美国人也愿意卖零部件给我们,但是价格高的离谱,宇航级芯片要500万美元以上,这可是九几年的500万美元,而且买了也不知道美国会安插什么后门,所以中国的相关科研组决定走自主研发道路。
经过20多年的努力,中国成功研发出了具有自主知识产权的北斗卫星导航系统。整个研发过程有太多的难关,比如空间星座设计、高精度原子钟、强抗干扰技术等一系列关键技术难题都被我们解决了。
就在这几天,北斗系统第59和第60颗卫星成功入轨,构建了覆盖中高低轨道的卫星星座网络。这些卫星上搭载的高精度原子钟,其精度达到了纳秒级别。在定位精度方面,北斗系统的民用级定位精度达到了1米,测速精度则达到了每秒0.2米,这两项指标均处于世界领先水平。
而在军事领域,北斗系统的定位精度同样达到了厘米级,与美国的GPS系统相比毫不逊色。要着重强调的是,北斗系统的技术完全是中国自主研发的,这点要敲黑板,不要再问有多少国产了,百分之百!
这意味着什么呢?意味着中国在使用北斗系统时更加自主、安全,无需担心受到其他国家的技术封锁或限制。在定位卫星系统上,北斗还有新的技术是GPS没有的,北斗三号支持短文通信、国际搜救增强服务、星基增强服务,这是它的特色功能。
最后来看看俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统,与前两个相比,格洛纳斯就显得比较糙了,定位精度只有1.5米,测速精度未知,对俄罗斯来说只能说是够用,从伊斯坎德尔导弹的打击效果来看,俄罗斯的格洛纳斯还是不落伍的。
问题是俄罗斯现在没有办法对其进行升级换代,格洛纳斯系统对外国技术和组件的依赖程度较高,这使得该体系容易受到国际制裁和政治决定的影响。欧洲或者日韩不对其出口零部件,俄罗斯就难以支持系统的更新换代。
与中国相比,俄罗斯在集成电路的加工上更差劲,先进的半导体材料也依赖进口,俄军拆洗衣机冰箱倒是不至于,但是俄罗斯氮化镓和砷化镓这类半导体材料严重依赖外援这一点是可以肯定的。
格洛纳斯的研制和部署过程也磕磕绊绊,目前格洛纳斯在轨卫星数量有26颗,勉强覆盖全俄和一些在俄罗斯看来比较重要的区域,比如中亚和欧洲。即便是这样,它也能和GPS北斗放在同一栏了,至少比欧洲的伽利略要强,毕竟那个已经黄了。
很多人没意识到,拥有自己的全球定位系统是一件多么了不得的事,大多数国家,比如韩国和日本,这几年不断折腾,发射火箭能入轨那都是举国欢庆的大事,这种喜悦和上个世纪中国的东方红卫星入轨时,我们举国欢庆差不多。这样看,北斗卫星真的了不起。
北斗卫星定位系统推荐文章2:北斗定位2.0版来了!普通人手机可用,全免费
◎ 科技日记者 张佳星
1.0版解决快的问题,2.0版解决又快又准的问题,是1.0基础上的一个巨大升级!
10月14日,在北斗卫星导航系统高峰论坛上,中国信息通信研究院(下简称“信通院”)发布了北斗高精度定位服务平台,将民用应用的手机定位精度提高到1.2米。信通院研究员刘旭解释,“我们用开车导航时,手机经常分不清在主路还是辅路,这是因为传统定位精度不高。”
基于北斗2号、北斗3号全球卫星导航系统,全新发布的北斗高精度定位服务平台(北斗定位2.0版)能够实现秒级定位、定位精度提高到1.2米(装配车载天线时精度可达到亚米级),而1.2米的高精度意味着车道级定位得以实现。
北斗三号“落地”,普通人即享
7月31日,中国自主建设、独立运行的北斗三号全球卫星导航系统全面建成,开启面向全球的高质量服务。
新华社记者 李响 摄
普通人怎么应用到北斗三号呢?通过中国信通院的北斗高精度定位服务平台,普通人通过手机就可以用上北斗的高精度定位。
“北斗定位服务2.0版本的发布意味着利用手机实现车道级高精度定位已经进入正式商用。”刘旭表示,“只需要升级一下固件和软件版本,无需加装硬件,就能实现车道级定位。”
图片:视觉中国
北斗定位2.0版之所以能够实现高精度定位服务是基于对数据更立体的展现。刘旭说,在北斗三号系统的布局基础上,定位平台除了能提供星历数据之外,还提供更多的比如高精度轨道差、高精度电离层模型等参数,这得益于北斗三号全球卫星导航系统的布局和数据获取。
在原有快速定位服务的基础上,2.0版按照国际标准进行了升级,将广播星历和PPP辅助数据一并下发给智能终端,芯片和数据应用层面将有更多参数,得以实现高精度定位。
1.0到2.0,从追赶到并驾齐驱再到以特色取胜
当2000年左右北斗系统刚刚起步时,GPS已经形成了成熟的应用,差距悬殊,必须追赶。
“时间走到2013年,北斗的定位仍是以分钟计算的,这是由于卫星定位需要相对位置的计算。”刘旭说,这一被称为“星历数据”的信息,需要从卫星上直接下载,卫星太高、播放强度弱,至少需要30-50秒钟才能让地面和卫星“知道”相互位置,再进行解算,需要更长时间。
图片:视觉中国
这样的定位时长很难满足日常的需要,用户根本无法接受,更别提实现与GPS的竞争。
既然定位时间的“最长板”是“星历数据”的获取,那么要大幅缩短定位时间必须直击“痛点”。
可以不从卫星上下载星历数据吗?答案是可以。刘旭解释,如果有一个平台把所需要的星历数据放到服务器上,地面定位请求可以直接到服务器取用,将大大缩减时间。“一个星历数据的文件1KB不到,毫秒级就能传完,最终三、四秒钟就能定位成功。”
2018年,中国高精度位置网及其在交通领域的重大应用获得国家科学技术进步奖一等奖,其中包括网络辅助快速首次定位技术的攻关。
“那个时候实现的是:GPS有北斗也有。”刘旭说,1.0版也取得了不错的效果,目前每天的活跃用户达到1.8个亿,每天的业务量超过30亿。
如何把更多的用户吸引过来,展现中国北斗全球定位系统的优势?
“如果北斗和GPS一直并驾齐驱,那原来的差距会一直存在。如何缩短差距,需要用差异化的服务来推进整个北斗产业的发展。”刘旭说,2.0的又快又准将给用户提供与GPS不同的使用体验,引导用户、厂商主动把北斗用起来,以构建更好的“北斗生态”。
“过去有人认为有GPS就够用了,或者认为北斗和GPS同质化严重,但现在差异化正在显现。”刘旭说,中国北斗正在创造出更多的应用“蓝海”。
编辑:张爽
审核:管晶晶
北斗卫星定位系统推荐文章3:高德正式推出北斗卫星定位查询系统
新京贝壳财经讯 近日,高德地图正式上线了北斗卫星定位查询系统,用户在定位导航时可查看当前所调用的北斗卫星数量,以及具体编号、方位角、高度角、频点、信号强度等相关详细信息。
除此之外,在中国卫星导航系统管理办公室的指导和支持下,高德还全面推出了基于北斗系统的一系列大众出行服务,包括车道级导航、红绿灯倒计时、共享位置平安等。
目前,该功能已首先在安卓版高德地图APP中上线,用户升级APP至最新版本后,在户外导航时即可查询体验;iPhone用户(iPhone 12及以上机型)使用时,则会看到“北斗卫星正在为您定位”的提示以及北斗系统的介绍。
编辑 徐超 校对 赵琳
北斗卫星定位系统推荐文章4:千寻位置发布卫星通信终端“北斗信使”:无网区一键求救,最快5秒定位
中新网北京9月25日电 (记者 郭超凯)9月25日,千寻位置网络有限公司(以下简称“千寻位置”)发布北斗卫星通信终端“北斗信使·灵犀版”(以下简称“北斗信使”)。北斗信使的“身材”不及一般手机三分之一的大小,却独立集成了中国北斗卫星导航系统的各项能力:在无网区也能实现最快5秒精准定位、并与外界双向通信。
“自古以来,人们仰望星辰,有北斗的地方,就有方向。无论你是迷失在荒野,还是身处险境,我们希望北斗信使成为每位用户全场景的出行伴侣,让人们时刻安心。”千寻位置CEO陈金培表示,希望用科技的力量让卫星通信更加普惠,让天边的北斗卫星成为每个人身边的守护。
无论是台风、洪水、地震等极端灾害突袭,还是穿越密林、攀登雪山、海上冲浪……当遇到危险时,能否顺利紧急定位并发出求救信号至关重要。然而在这些场景中,移动通信网络经常失效。
天上的北斗卫星,为无网络地区通信方式提供了有效补充。千寻位置推出的北斗信使具有双向北斗卫星消息通信、精准定位等功能。用户通过蓝牙将其与手机等智能设备进行连接,并通过“千寻信使”App,在无移动通信网络的环境下,上传位置信息,实现一键SOS求救、一键平安以及自定义北斗卫星消息的发送和接收。
北斗信使的推出,大幅降低北斗卫星通信的使用门槛。北斗信使适配Android10、iOS13及以上操作系统的手机,让用户无需更换具备北斗卫星通信功能的手机,就能实现卫星通信。此外,当遇到手机没电、摔坏时,用户都可以单独使用北斗信使一键平安或一键SOS求救。北斗信使内置3年免费北斗卫星通信服务,用户无需额外办卡,即可发送和接收1500条信息。
在收发性能方面,为了在小巧机身的条件下保障收发成功率,技术团队解决了传统卫星通信需要较大外置天线的难题,内置了专业天线,并优化了算法。测试数据显示,在模拟户外出行场景,包括树荫下、三面环山等情况下,可达到95%以上的收发成功率。(完)
北斗卫星定位系统推荐文章5:手机怎么才能用上北斗导航?终于明白了……
科技日记者 张佳星
听说北斗定位有了2.0版?能高精度定位,而且免费!(先前道:北斗定位2.0版来了!普通人手机可用,全免费)网友们奔走相告……
且慢!北斗在哪呢?摁亮手机里外找……苹果商店就有一个名为“北斗导航-高清卫星地图苹果版”的应用软件,可它又称:苹果手机使用的定位导航系统为“GPS”导航定位,此app取名“北斗”,但与国家科研项目“北斗卫星导航系统”没有关系……
苹果商店截图
再看看安卓手机呢?搜索“北斗”,会跳出来很多相关软件。可早前官方却辟谣:北斗没有开发过任何相关的手机导航应用!
“天上的星星参北斗”,手机里却都是假北斗……
有网友大声疾呼:怎么才能用上北斗定位2.0呀!为什么北斗不自己开发一款北斗导航APP?
如何用上北斗定位和导航?
北斗定位和导航算是个新事物,一般新事物都会带来新的知识点。
这里就有最基础的一条:真正的北斗导航是根据芯片工作的,不是导航软件。
这是因为要想导航,先要定位,而定位是通过手机的定位芯片,在接收到从卫星传过来的数据之后,通过数据定位,才能实现导航。
因此,一个手机的芯片接不接收北斗卫星的数据,才是你能不能用上北斗的关键,而不是APP。
中国信息通信研究院(下简称信通院)在发布北斗定位2.0版时这样介绍:北斗高精度定位服务平台(北斗定位2.0)支持LPP协议的芯片,例如海思芯片、高通芯片、联发科芯片等。
LPP协议是什么?不懂也没关系。
重点是要看下涉及的芯片装配了哪些机型。也就是说,用了这些芯片的手机才接收到北斗卫星数据,这是用上北斗定位和导航的前提和基础。
回答前面的问题:如何用上北斗定位和导航?首先要拥有一部接收北斗卫星数据的芯片的手机。
能不能用上2.0,取决于手机厂商
GPS(民用)定位精度大部分在5-10米之间。这个精度经常会让你错过一个路口、或者搞错你在主路还是辅路上。
“北斗高精度定位服务平台能够做到定位精度在1.2米,也就是说车行驶在哪个车道都能够分清,因此称为车道级定位。”信通院工程师刘旭介绍,这是因为,平台给手机芯片的数据更丰富了,芯片有更多的数据来修正它的精度。
问题来了,提高精度不仅需要更多的数据,还需要手机进行计算。
如果平台来了数据,手机还是“简单思维”,那精度仍旧达不到车道级的精度。
普通消费者能不能使用2.0,要看手机厂商有没有去给用户升级相关手机固件(这是一种出厂就写在硬件里的软件),对于个人用户来说,选择权其实不在自己手里,最终决定能不能用上北斗定位2.0的是手机厂商。
科技日了解到,为了推动手机厂商有足够的动力使用北斗高精度定位服务平台,研究团队在标准化、系统稳定性等方面做了大量的工作,使得在近三年发售的95%以上的安卓手机能够“理解”平台使用的协议。而且手机厂商不用进行任何的硬件改动,只需要升级固件和软件即可实现升级至2.0版本。
北斗定位2.0不是唯一,但它出身不凡
利用北斗卫星信号进行定位服务,相关的产品并非只此一家。
值得注意的是,主导北斗高精度定位服务平台开发的团队并非企业,而是来自一家研究院所。作为一家通信行业的研究院,中国信通院秉持着“国家高端专业智库 产业创新发展平台”的发展定位,专注于信息通信全行业的发展,并持续为政府机构提供决策建议。
也是这个科研团队,执着而努力地牵头把北斗二号标准写入3GPP国际标准中,并在2020年6月份正式把北斗三号的标准写进了5G标准中,并持续为有北斗参与的整个通信行业提供政策建议。
北斗高精度定位服务平台是这个团队从科研项目中一气呵成完成的真正接地气的产品。
“为真正的手机用户提供服务,压力比科研项目更大。”刘旭说,因为前者必须提供稳定而连续的服务,而科研项目的验证只需要给出研究结果。
7×24小时的平台稳定性,曾让研发团队的工作量一翻好几倍。“我们最开始只是想提供标准,让市场(企业)完成开发,但后来发现市场没有动力,需要成本、人力的支出,却看不到既得利益,响应者寥寥,但对整个北斗生态体系来说,这是对标GPS补齐服务短板的必要一环,所以我们就只好自己做。”刘旭回忆,如今从第一个商业用户正式接入,到现在已经有1.8亿日活用户了。
北斗卫星远在3.5万多公里的空中,组网成功只是第一步,更充分地使用它需要“北斗生态”。毋庸置疑,“北斗粉”越多,“北斗生态”将越蓬勃。
编辑:宋慈(实习)、张琦琪
审核:朱丽
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