北鬥壹號衛星定位系統的英文簡稱為BD,在ITU(國際電信聯合會)登記的無線電頻段為L波段(發射)和S波段(接收)。 北鬥二代衛星定位系統的英文為Compass(即指南針),在ITU登記的無線電頻段為L波段。
北鬥壹號系統的基本功能包括:定位、通信(短消息)和授時。
北鬥二代系統的功能與GPS相同,即定位與授時。
編輯本段系統工作原理
“北鬥壹號”衛星定位系出用戶到第壹顆衛星的距離,以及用戶到兩顆衛星距離之和,從而知道用戶處於壹個以第壹顆衛星為球心的壹個球面,和以兩顆衛星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統從存儲在計算機內的數字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶出於某壹與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統可最終計算出用戶所在點的三維坐標,這個坐標經加密由出站信號發送給用戶。
“北鬥壹號”的覆蓋範圍是北緯5°壹55°,東經70°壹140°之間的心臟地區,上大下小,最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100米(1σ),設立標校站之後為20米(類似差分狀態)。工作頻率:2491.75MHz。系統能容納的用戶數為每小時540000戶。
與GPS系統對比
1、覆蓋範圍:北鬥導航系統是覆蓋我國本土的區域導航系統。覆蓋範圍東經約70°壹140°,北緯5°壹55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11顆)。
2、衛星數量和軌道特性:北鬥導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星,軌道赤道傾角55°,軌道面赤道角距60°。航衛星為準同步軌道,繞地球壹周11小時58分。
3、定位原理:北鬥導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算,供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自位解算在那裏而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性,GPS正在發展星際橫向數據鏈技術,使萬壹主控站被毀後GPS衛星可以獨立運行。而“北鬥壹號”系統從原理上排除了這種可能性,壹旦中心控制系統受損,系統就不能繼續工作了。
4、實時性:“北鬥壹號”用戶的定位申請要送回中心控制系統,中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之後再發回用戶,其間要經過地球靜止衛星走壹個來回,再加上衛星轉發,中心控制系統的處理,時間延遲就更長了,因此對於高速運動體,就加大了定位的誤差。此外,“北鬥壹號”衛星導航系統也有壹些自身的特點,其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述,北鬥導航系統具有衛星數量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現壹定區域的導航定位、通訊等多用途,可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。缺點是不能覆蓋兩極地區,赤道附近定位精度差,只能二維主動式定位,且需提供用戶高程數據,不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求,用戶數量受壹定限制。但最重要的是,“北鬥壹號”導航系統是我國獨立自主建立的衛星導少的初步起步系統。此外,該系統並不排斥國內民用市場對GPS的廣泛使用。相反,在此基礎上還將建立中國的GPS廣域差分系統。可以使受SA幹擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數米級,可以更好的促進GPS在民間的利用。當然,我們也需要認識到,隨著我軍高技術武器的不斷發展,對導航定位的信息支持要求越來越高。北鬥使我軍的精確制導、定位、打擊、末敏彈和部隊之間的協同提升了20年。