和 GPS 相比，北斗導航有什么優點？(3)
時間：2017-11-30 來源：中國集群通信網 作者：沈辰 點擊：
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提到北斗芯片一般會支持GPS，我認為可能存在以下原因，第一是補充北斗系統的精度，第二是為了開拓市場（剛開始只支持北斗沒人用啊）。這樣的話芯片更復雜，功耗更高，開發難度更大。但也不能說全是壞處，目前兼容不同系統也是行業發展的趨勢，GLONASS芯片一般也要兼容GPS，北斗芯片也有支持GLONASS甚至三個系統的。兼容系統，數據冗余更多了，精度更高，DOP小，這項功能做好了也會成為中國芯片廠商的優勢。（@蕭十一狼：我們的羲和系統能夠同時收到四個GNSS系統，確保定位最精確，實時對比，確保老外沒對我們動手腳。）（ 12月4日補充一下，魅族MX4，MX4pro，小米4，華為G7，三星S5，NOTE4現在均已支持GPS、GLONASS、北斗。可以看到，兼容三大導航系統已經是大勢所趨，相信在不久的將來，兼容北斗的終端將會越來越多 。大家也不用糾結要選擇哪一款定位系統了，三大系統一起用真是優勢多多！ ）（2）改正模型優化。與信號傳播路徑有關的誤差有：對流層折射誤差，電離層折射誤差延遲誤差，多路徑效應，地球自轉效應誤差。這些誤差是沒辦法完全消除的，只能不斷減小。用于改進電離層折射誤差延遲誤差的Klobuchar模型就是根據長時間氣象觀測數據，構造出電離層折射隨時間變化的經驗公式。說白了就是猜出來的，不過是有水平，有數據支持，聰明的猜，才出來后進行試驗驗證，好用就留著，不好用就繼續改。全球不同地區的電離層對流層都是不同的，這些公式是根據國外的觀測數據構造的，用在中國自然會差一些，我們需要給北斗更多的時間累計觀測數據，等待開發或優化更多的適合中國地區的改正模型。（3）衛星軌道精度提高。衛星的實際運行軌道肯定與設計軌道有一定的差距。偽距定位的原理是：采用距離后方交會的方法確定接收機天線的三維坐標。只有衛星軌道精度提高了定位精度才會高。衛星的軌道是通過監控站的觀測數據擬合出來的，觀測時間越久，累積的數據越多，擬合的軌道越精確。北斗缺少國外的觀測數據，所以軌道精度在亞太地區較高，在國外的軌道精度會比較差。彌補這個缺陷也需要給北斗時間。再提一下地球靜止軌道 （GEO）衛星。GEO衛星相對地球做不到完完全全的靜止，會有一定的漂移。而地球同步軌道只有一個，資源非常稀缺，國際上把這個軌道劃分成了一小段一小段的圓弧，衛星只能在分配的范圍內移動，否則可能與其他衛星相撞，所以每隔一段時間就需要調整GEO衛星位置。目前調整北斗采用的是脈沖式，只能按整次數來調整衛星的位置，不能是零點幾次，所以可能出現多一次嫌多，少一次不足的情況。在后續發射的GEO衛星，調整衛星會改用連續式，想噴多少就噴多少，增強衛星控制能力與精度。一旦進行調整，之前的觀測數據就會作廢，需要重新累積數據。在調整衛星期間，那顆衛星處于失效狀態，因為我們不知道它的具體位置，需要幾天時間來重新定軌。但好在GEO衛星數量比較少（5顆），定軌比其他兩種衛星容易一些，速度也比較快一些。其他兩種衛星不存在這種情況，觀測時間久了，擬合的軌道精度自然就提高了，直到他死掉那天。定位精度。“北斗系統定位精度由水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，測速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，受時精度優于20ns，目前在中國及周邊地區，北斗系統服務性能與GPS相當。”許院士講座時說，他們的實測精度（按中誤差算）可以達到水平4~5m，高程5~6m的精度水平。許院士表示，北斗在剛投入使用就能達到如此精度，這連他們設計北斗系統的時候都沒想到，已經非常滿意了，而且北斗還有很大進步空間，精度還能進一步提高。上述10m的精度，我個人認為應該是對亞太地區的平均精度。需要注意的是，北斗的平面精度與高程精度是基本相當的，而GPS系統的水平精度確實不錯，但是他的高程精度是軟肋，比水平精度差得比較多，一般是1.5倍到2倍。
(中國集群通信網 | 責任編輯：李俊勇) |
