北斗三号成功投入使用,它有没有可能替代GPS?

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北斗三号在亚太地区的定位精度为5米,其他地区为10米,测速精度为02米/秒。随着北斗三号的建成,北斗系统的占有率在我国肯定会越来越高,最终超过GPS也是时间的问题。

北斗三号导航系统总共包含35颗卫星,其中有5颗是地球同步轨道卫星,即它们相对于地表是静止的,一直“悬浮”在地球上空的某一固定位置。这5颗静止轨道卫星可用于短报文通信,这是GPS所做不到的,该功能可用于紧急通信。当年在汶川地震期间,震区通信中断,北斗一号系统的短报文通信功能发挥过重要作用。

北斗导航系统具有很大的战略意义,第一代和第二代北斗导航系统总设计师孙家栋院士曾说过,作为一个独立的大国,我国必须要在导航系统掌握自主权。

为了保障信息安全,所以我国才要发展北斗系统。如果用别人的定位系统,安全问题无法得到保障,容易被牵着鼻子走,尤其是在战时。

因此,在一些关乎国家安全的领域,北斗三号系统肯定会得到全面使用。至于民用领域,随着北斗三号系统在未来几年进一步完善,其市场占有率势必会越来越高,超过GPS或指日可待。

首先是北斗卫星导航系统实现了真正的跨越式发展,不负众望。这是我国第一个网络复杂、性能高、距离老百姓最近的航天系统项目。我们一定会好好照顾已经在轨的北斗卫星,并开始为下一代导航卫星而战。未来,我们不仅要让广大用户放心使用北斗,更要打心底里相信和喜欢北斗。

其次定位是导航系统的基础服务。北斗系统定位精度全球优于10米,亚太地区优于5米。北斗授时,北斗系统全球授时精度优于20纳秒,亚太地区授时精度优于10纳秒。此外,北斗还提供短信服务,在救援过程中发挥着重要作用。截至目前,已有1万多人获救。事实上,北斗导航不仅听起来很熟悉,而且已经应用到了我们生活的方方面面。

再者它是我国从航天强国向航天强国转变的重要标志,也是“十三五”期间我国实现国家体系优势、高效完成网络建设的重要时期。加强集中统一领导,建设强大的项目总体和两个通用研发团队,以总体、技术、质量、进度为标准创新开发建设体系,单颗卫星研制周期缩短四分之一。将运载火箭组装周期缩短三分之一,卫星入网周期缩短四分之三。构建并形成风险分析与控制保障链,无隐患启动。

要知道是第一个百年奋斗目标在航天领域完成的第一个国家重大工程。能找到北方,能自己找方向,是很重要的,这样才不会被鼻子牵着鼻子走,关键时刻不会被蒙眼。在卫星导航系统领域,美国的GPS基本形成了“一统天下”的格局。世界航天强国逐渐认识到,发展自主卫星导航系统不仅是航天实力的重要组成部分,也是国家战略的重要组成部分。

事实上,北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等很多领域,本篇且跟北斗模块研发厂商SKYLAB一起来看北斗的利民应用。

相对于北斗二号区域系统,北斗三号服务区域将扩展至全球,同时,实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破,实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡,并在此基础上增加了新的导航信号,为用户提供更为优质的服务。北斗系统的全域覆盖、全时联通,将推动万物互联时代的加速到来,一种全新的“北斗+”生产生活方式已初见端倪。

“北斗+交通”:对危险品的运输车、旅游客车、或者长途客车的车辆速度和路线实时监控,保障驾驶安全;超速现象将大为减少,交通事故也将减少;

“北斗+水利”:用北斗卫星导航对大坝位置漂移进行测量,误差精确到毫米级;大坝的漂移值过大,即进行预警,解决了特殊灾害天气情况下无法开展人工监测导致出现盲区的情况。

“北斗+精细农业”:精细农业借助北斗系统的高精度定位实现农机的自动化驾驶仪,可以大幅提升农机使用效率,降低劳动强度;

“北斗+渔船”:出海作业能实时监控,渔船出险可随时报警,在海上能收听天气预报和预警通知,北斗已成了渔民口中的“千里眼”“顺风耳”“护身符”……

“北斗+物流”:包装可以根据商品体积重量自动选择包装箱,发货可以根据地址自动分拣配送,买家可以随时知道所购物品的行踪轨迹;

“北斗+支付”:能够对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队,按序办理;通过精确掌握车辆位置变化和时间长短,从云端快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等;

“北斗+工作”:警察坐在指挥中心,就能通过北斗移动警务系统实现对巡逻警车和警力的精准调度,做到快速出警、就近派警;农民在家里干着家务逗着娃,就能通过北斗无人机在田里播着种洒着药;牧民坐在家中喝着奶茶聊着天,就能通过北斗项圈放牧几公里外的羊群牛群……

北斗定位很好理解,就是通过测量出已知位置的卫星导北斗模块之间的距离,再综合多可卫星的数据计算出北斗模块所在位置的经纬度信息。北斗模块和GPS模块一样,北斗模块被称为用户部分,它像“收音机”捕获并跟踪卫星的信号,根据NMEA-0183协议的标准规范,将经纬度、高度、速度、时间等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

北斗三号导航系统可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具有独特的短报文通信功能。相较于北斗二号卫星系统,除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外,在性能上、系统可靠性上,都有很大的提高。目前,SKYLAB的北斗模块(多模)的独立定位精度为3M,基于星基增强系统的情况下,定位精度能达到25M。

高精度北斗应用:

随着物联网技术的不断进化,智慧城市的不断快速发展,我们享受着各种基于北斗、GPS以及室内定位技术的高精度位置服务给我们带来的生活便利。北斗高精度服务方面,在国家北斗地基增强系统基础上,面向大众、触手可及、随需而用的公共服务正在不断开发和提供。

共享单车:在共享单车应用方面,北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位,大大减少定位误差,方便用户找车。

电子围栏:划定电子围栏来规范管理单车停放,利用北斗导航的厘米级精度定位进行测量划定,支持后台对高精度定位的共享单车是否停放到规定区域做出判断,方便引导规范停车,减少城市管理成本。

智能手机、车载终端、穿戴式设备等个人消费领域:通过北斗高精度,手机定位可以实现1米的定位精度,特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下,手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务,可解决手机用户在高架下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。

“”北斗时频“”是卫星授时时钟领域里面的领,它的卫星授时时钟性价比非常高,采用的双系统卫星授时模块,而不是普通的定位模块,性能指标差距很大,我们授时模块是纳秒级,而普通定位授时精度连百毫秒级都无法保证。

GPS授时设备和北斗授时设备在接卫星天线的情况下精度可达NS级别,

 

gps授时设备和北斗授时设备授时原理

无论GPS卫星或者北斗卫星上都搭载了原子钟(铯钟或者是铷钟)。有了精确的时钟,加上地面站的不断校正,卫星系统的时间会是非常准确的。卫星会在自己的电文中播发一个时间,播发这个时间的信号边沿是和这个时间值严格对应的。通过测量这个边沿,可以在本地恢复出一个精确的变化边沿,这个边沿是与发射时刻同步的。导航电文中提供了当前时刻所在的“周数”,这个周数是从北斗或者GPS系统的起始时间开始计数的,另外通过计算调制在载波上的伪随机码的信息可以知道当前的周内秒,有了这些信息即可实现授时功能。

gps授时设备和北斗授时设备常见的授时方式

目前主流的时间同步信号及接口方式有1PPS/1PPM、IRIG-B码、RS-232串口和NTP网络授时等。1PPS/1PPM脉冲和IRIG-B码授时精度最高可达到纳秒量级,RS-232和NTP授时一般情况下精度可达毫秒量级。1PPS/1PPM和IRIG-B码和RS-232都需要专用接口和线缆,而NTP方式则可采用网络的方式。

a) 1PPS/1PPM授时方式此格式时间信号每秒或每分时输出一个脉冲信号。显然,脉冲输出不含具体时间信息。

b) B码授时方式IRIG共有A、B、D、E、G、H几种编码标准。其中在时间同步应用中使用最多的是IRIG-B编码,有DC码
(BC电平偏移)、AC码
(1kHz正弦载波调幅)等格式。IRIG-B信号每秒输出一帧,每帧长为一秒。一帧共有100个码元,由不同脉冲宽度的码元来代表二进制0、1和位置标志位。

c)
RS-232串口授时方式时间输出通过EIA标准串行接口发送一串以ASCII码表示的日期和时间报文。时间报文中可插入奇偶校验、时钟状态、诊断结果等丰富的信息。此种方法可以在计算机上使用软件直观的看到当前的时间信息,并且随时的校正计算机时间,使用非常方便。

d)网络授时方式网络授时是使用NTP协议在互联网上传递统一、标准的时间。具体的实现方案是在网络上指定若干时间服务器,为用户提供授时服务,并且这些时间服务器间应该能够相互比对,提高准确度。局域网内所有的PC、服务器和其他设备通过网络与时间服务器保持同步,NTP协议自动判断网络延时,并对得到的数据进行时间补偿。从而使局域网设备时间保持统一精准。

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vivo手机的部分机型支持北斗导航,手机能否使用北斗导航,取决于手机搭载的芯片(处理器)是否支持,具体使用的哪个导航系统,并非由个人设定。目前地图软件是根据手机自身提供的位置信息进行定位,手机能否使用北斗导航,取决于手机搭载的芯片(处理器)是否支持,手机会根据所在地点的卫星分布情况,选用最合适的可用卫星进行定位。

这是判断手机是否支持北斗的方法:
1、进入vivo官网--找到对应机型--参数规格--数据连接--导航,显示BDS或北斗,代表支持。
2、进入设置--系统管理/更多设置--客户服务--使用手册--手机概览与快速入门--手机性能参数--定位功能,若显示北斗或BDS,代表支持。

若是对以上判断方式有疑惑可进入vivo官网--我的--在线客服--输入人工,咨询在线客服反馈。


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