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失之毫厘,谬以千里 导航卫星精确度大比拼

时间:2018-07-16 03:06来源:进入日本网整理 作者:进入日本

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失之毫厘谬以千里 导航卫星精确度比拼

2015-11-07 09:20  来源: 科普中国

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导航卫星是通过发射无线电信号,为地面、海洋、空中和空间用户导航定位的人造地球卫星,是卫星导航系统的空间部分。导航卫星上装有专用的无线电发射设备,通常由多颗卫星组成导航卫星网,,能提供全球或区域无线电导航。导航卫星在轨道上的位置随时都可以精确预报,用户接收卫星发送的无线电导航信号,通过时间测距或多普勒测速分别获得自身相对于卫星的距离或距离变化率等导航参数,并依据卫星发送信号的时间、轨道参数求出卫星瞬间实时位置坐标,进而定出用户的地理位置坐标和速度矢量分量。

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导航卫星按导航方法分为多普勒测速导航卫星和时间测距导航卫星。前者是靠测量导航信号的多普勒频移求解距离变化率进行导航定位,后者是通过测量导航信号传播时间求出距离进行导航定位。还有其他一些分类方法,如按用户是否向卫星发送信号分为主动式和被动式导航卫星;按轨道高度分为低轨道、中高轨道和地球同步轨道导航卫星;按用途可分为军用和民用导航卫星等。

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我国北斗卫星系统卫星分布示意图 进入日本网(www.wokou.net.cn)

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20世纪60年代初,美国建成“子午仪”导航卫星系统,并装备部队使用。1978年开始试验发射“导航星全球定位系统”(GPS)。

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全球定位系统由导航星座、地面台站和用户定位设备三部分组成。GPS导航星座包括24颗卫星,它们分布在6条轨道上,轨道高度约两万千米,运行周期12个小时。这种分布方式可以保证地球上任何地方的用户至少能同时接收四颗卫星播发的导航信号,实现三维精确定位。卫星可为军事用户播发加密的高精度导航数据,定位精度达3米,测速精度0.1米/秒,授时精度2纳秒;同时也为民用用户播发精度较低的导航数据,定位精度为100米。美军新一代GPS-3系统卫星,定位精度提高10倍,信号功率提高100倍。

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GPS的主要用途是为美国在世界各地提供定位导航服务。从海湾战争开始,导航卫星进入实战。在最近几次局部战争中,GPS系统为美国及以美国为首的多国部队提供定位导航服务,发挥了极其重要的作用。

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GPS系统的应用范围还在继续扩大,所有的美国军用飞机、舰船、地面车辆、武器系统,以及单个士兵都已成为它的用户。 日本最新动态-www.wokou.net.cn

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美军新一代GPS-3系统卫星,定位精度提高10倍,信号功率提高100倍。 本文来自进入日本网

 

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苏联从20世纪70年代初开始发射类似于美国“子午仪”的导航卫星。1982年开始部署类似于美国GPS系统的新一代军民合用导航卫星系统“格罗纳斯”;“格罗纳斯”由24颗星均匀分布在相隔120°的三个轨道平面上,民用标准定为精度50米,军码水平定位精度为10~20米。2011年底,“格罗纳斯”导航星座实现24颗工作星的全系统运行。 copyright 进入日本

欧洲在2002年启动了“伽利略”导航系统卫星研制计划,拟用30颗中高轨道卫星组成卫星导航系统,以期在导航定位领域摆脱对美国的依赖。

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我国北斗卫星系统已经覆盖亚太地区,日本、印度也建立了导航信息增强系统。 本文来自进入日本网

  

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