詳解北斗(衛(wèi)星)定位與GPS定位、基站定位之間的區(qū)別!
7月31日我國(guó)的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
采用北斗航標(biāo)遙測(cè)遙控裝置的一艘大型燈船投放在珠江口擔(dān)桿水道
北斗來源于北斗星。從古至今,若是我們身處森林,沙漠及廣袤的草原等難以辨別方向的地方,都會(huì)通過北斗星所處的位置作為參考來辨別方向,因此用北斗命名是非常具有中國(guó)特色。
目前,位置定位大體上可以分為以下兩大類:
GPS(Global Positioning System,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)),GPS定位通過接收GPS衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)信號(hào)來進(jìn)行定位,它是由美國(guó)建立并完善的。
LBS(LBS--Location Based Service,移動(dòng)位置基站系統(tǒng)),而LBS則通過移動(dòng)通信的基站信號(hào)差異來計(jì)算出手機(jī)所在的位置。
兩種定位業(yè)務(wù)各具優(yōu)勢(shì),但也各有不足:
GPS定位:GPS定位的優(yōu)勢(shì)是精確,只要能接收到四顆衛(wèi)星的定位信號(hào),就可以進(jìn)行誤差在5-10米以內(nèi)的定位。而GPS定位由于接收機(jī)任何時(shí)刻都至少被4顆衛(wèi)星覆蓋,所以信號(hào)得到了很好的保證,并且由于衛(wèi)星居高臨下,排除衛(wèi)星鐘及大氣干擾等因素,精度也能保證在幾米至幾十米。缺點(diǎn)是GPS受天氣和位置的影響較大。當(dāng)遇到天氣不佳的時(shí)候、或者處于高架橋/樹蔭的下面,或者在高樓的旁邊角落、地下車庫或露天的下層車庫(或者簡(jiǎn)單地說當(dāng)見不到天空的時(shí)候),GPS的定位就會(huì)受到相當(dāng)大的影響,甚至無法進(jìn)行定位服務(wù)。
LBS定位:LBS定位的優(yōu)勢(shì)是方便,因?yàn)樗峭ㄟ^手機(jī)進(jìn)行定位的,這樣對(duì)設(shè)備的能耗及延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間有重大的意義。理論上說,只要計(jì)算三個(gè)基站的信號(hào)差異,就可以判斷出手機(jī)所在的位置。因此,只要用戶手機(jī)處于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的有效范圍之內(nèi),就可以隨時(shí)進(jìn)行位置定位,而不受天氣、高樓、位置等等的影響。
LBS定位的限制因素:
(1) 通過計(jì)算基站信號(hào)差異而得出的位置坐標(biāo)值,很明顯地遜于GPS的定位精度(LBS基站定位的精確度從500-5000米不等);
(2) 使用范圍較窄。LBS雖然不會(huì)受到天氣、高架橋或高樓的影響,但如果超出手機(jī)的服務(wù)范圍,或者手機(jī)所處的基站數(shù)量不足,則無法進(jìn)行LBS定位;
(3) 直放站對(duì)基站數(shù)據(jù)的影響;
(4) 數(shù)據(jù)庫更新的不及時(shí),移動(dòng)通訊運(yùn)營(yíng)商隨時(shí)都可能變更、增加、刪除基站編號(hào)。
從這一點(diǎn)上說不太適合野外使用。手機(jī)定位由于基于現(xiàn)有手機(jī)通信基站,受環(huán)境影響較大,由于基站稀少,在郊區(qū)和農(nóng)村移動(dòng)臺(tái)定位在1000~2000米范圍內(nèi);在城區(qū)定位范圍為100~200米,而在無法接收到手機(jī)信號(hào)的地方,就談不上定位了。
北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng):
北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)由四顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心、北斗用戶終端三部分組成,與美國(guó)GPS、俄羅斯格羅納斯、歐盟伽利略系統(tǒng)并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。目前,聯(lián)合國(guó)已將這4個(gè)系統(tǒng)一起確認(rèn)為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心供應(yīng)商。
北斗定位系統(tǒng)采用三頻信號(hào)制式,這種信號(hào)制式最核心的優(yōu)勢(shì)就是抗遮擋能力強(qiáng),星基定位更精準(zhǔn),比如在民用領(lǐng)域,美國(guó)的GPS精準(zhǔn)度只能做到6-8米,而中國(guó)的北斗定位精準(zhǔn)度可以達(dá)到4-6米。
北斗定位系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào),能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度,并融合了導(dǎo)航與通信能力,具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。
從功能看,其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)僅能無源定位,因而用戶只能知道“我在哪”。而北斗用戶則不同,不但自己知道“我在哪”,還能告訴別人“我在哪”“在干什么”。中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)說,“這一招很管用,比如突發(fā)地震、海上遇險(xiǎn)時(shí),在其他通信手段失效的情況下,北斗短報(bào)文通信可以成為傳遞求救信息、拯救生命的最后保險(xiǎn)索。”
不論是作戰(zhàn)指揮等軍用領(lǐng)域,還是無人機(jī)導(dǎo)航,無人駕駛又或是其他應(yīng)用等民用領(lǐng)域,都體現(xiàn)了定位系統(tǒng)的重要作用。試想一下,如果美國(guó)關(guān)閉GPS的導(dǎo)航服務(wù)授權(quán)后,是不是這些領(lǐng)域就沒法進(jìn)行了呢?
因此,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的正式開通對(duì)于保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行及國(guó)家國(guó)防安全具有重要的作用;它的建成是維護(hù)國(guó)家安全的根本命脈,是提高我國(guó)國(guó)際地位的重要載體,對(duì)提升中國(guó)航天的能力,推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)意義重大。