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全球范围内有哪些卫星定位系统组成(全球范围内有哪些卫星定位系统)

2024-03-14 19:02:01科技帅气的蚂蚁
最近科技领域一个振奋人心的消息是,北斗导航已经完成全球组网。这意味着中国已经能够摆脱美国GPS的技术限制,使用自主可控技术进行导航。

全球范围内有哪些卫星定位系统组成(全球范围内有哪些卫星定位系统)

最近科技领域一个振奋人心的消息是,北斗导航已经完成全球组网。这意味着中国已经能够摆脱美国GPS的技术限制,使用自主可控技术进行导航。现代化对定位的要求非常高。不管是无论是打车、叫外卖还是导航,都会涉及到卫星定位。普通人生活可以与卫星定位密不可分,因此北斗导航的全球组网将具有如此重要的战略意义。

联系生活实际,近年来,智能手机在定位精度上有了质的飞跃。那么你对卫星定位技术了解多少呢?世界上有哪些卫星导航技术?为什么手机在卫星定位精度上有所突破?手机定位导航是如何一步步实现现在的高精度的?今天,我们将利用北斗七星和大家一起学科学。

01卫星定位的原理是什么?全球有哪些卫星定位系统?

卫星定位三部分,图片来源百度百科

卫星定位技术是利用人造地球卫星进行点对点测量的技术。在地球上观测三颗人造卫星,可以实现精确导航、定位、授时等功能。整个卫星定位系统由三部分组成:空间部分(人造卫星)、地面部分(地面监测站)和设备部分(卫星信号接收设备)。

三球定位原理

目前可以实现全球卫星定位的定位技术原理是一样的,都是采用三个球体相交的几何原理。流程如下:(1)设备搜索卫星,测量自身到三颗卫星的距离。(2)卫星的位置被精确地知道并传送给用户。(3)三颗卫星都以卫星为圆心,从卫星到设备端的距离画为球面。(4)三个球面会得到两个交点。排除一个地球上不存在的点,就是用户位置。

值得注意的是,三颗卫星的定位并不是特别准确。这是因为虽然三颗卫星可以实现定位,但三颗以上的卫星由于不可避免的误差,也可以实现高精度定位。

目前真正的全球导航卫星系统(GNSS)包括美国的GPS(全球定位系统)、俄国的GLONASS (GLONASS,Global navigation satellite System)和欧盟主导的伽利略卫星导航系统。

日本准天顶卫星系统覆盖区域

除了可以实现全球定位的卫星系统,还有可以实现区域定位的卫星系统。比如日本 QZSS(准天顶卫星系统)是日本GPS的补充和增强系统当地复杂的环境。这个系统依赖于GPS系统,没有GPS就无法使用。日本美国的准天顶卫星系统主要覆盖亚太地区。同样的原理也适用于印度的GAGAN系统。

在GAGAN系统的基础上,印度开发了印度区域导航卫星系统(IRNSS/NAVIC),可以为印度及印度周边1500公里以内的地区提供实时定位和授时服务。

目前,我们已经了解了卫星定位的原理,以及目前主流的卫星定位系统。接下来我们就来解读手机定位是如何越来越精准的。

02影响手机卫星定位的原因有哪些?

影响卫星定位精度的原因有两个,一是大气电离层对卫星电磁波的影响,二是电磁波传输中的多径效应。

电离层在太阳光照射下充满了离子和电子,卫星电磁波信号在穿过电离层时会发生折射,导致一定的时间延迟,对实际定位精度有一定的影响。许多科学家认为,大气电离层引起的误差占所有误差的60%。

多径效应是指电磁波通过不同的路径,在不同的时间到达接收端,从而影响原始信号的真实性。比如在建筑物较多的城市,定位之所以左右,主要原因是多径效应导致的卫星信号衰落。

03人们为实现手机精确定位做了哪些努力?

手机定位经历了一个从无到有,再到可用的过程。这个流程是逐步完善的,流程是:基站定位添加卫星定位模块添加A-GPS定位辅助技术双频卫星定位技术。

基站定位

LBS (Location Based Service,基于位置的服务)是一种定位技术,它根据基站和手机之间的通信时间差计算出当前的大概位置。

基站定位原理

基站的定位精度不高,误差在100米到几千米不等。误差的来源是基站的位置和定位以及基站的密度。基站数量越多,密度越高,定位精度也越高。基站和手机之间的障碍物越少,精度越高。

卫星定位

目前国内智能手机都可以识别卫星定位系统。

卫星定位是通过手机内置的卫星定位模块接收卫星信号的技术。我赢了这里不再赘述。

A-GPS定位辅助技术

A-GPS定位辅助技术原理

A-GPS(Assisted GPS)是辅助GPS技术,是GPS的辅助和增强技术。该技术是卫星定位技术和基站定位技术相结合的新技术。工作原理是手机通过基站定位当前位置,A-GPS服务器将当前位置可以接收到的卫星参数反馈给手机,让手机快速实现卫星定位。

双频卫星定位技术

双频卫星定位技术是一种通过同时接收低比特率和高比特率卫星信号来实现精确定位的技术。低比特率信号接收速度快,定位精度差,主要是让接收端快速定位;高比特率信号接收速度慢,定位精度高,主要提高接收端的定位精度。双频卫星定位技术有效降低了大气电离层带来的误差,提高了手机定位的精度。双频卫星定位技术是目前手机定位中的主流技术。

定位技术从智能手机的发展来看,手机定位是一个逐步发展完善的过程。如果实现无人驾驶,卫星定位必将转变为双频双系统卫星定位技术等鲜花以满足更高的使用要求。

摘要

回到北斗导航之初,全球覆盖的卫星导航技术在建设过程中需要很强的技术门槛和资金门槛,北斗导航的全球组网体现了中国努力追赶科技,特别是北斗导航的技术掌握在我们手里,安全性可靠性自不必说。

从移动卫星定位技术的演进路线来看,民用卫星定位技术的精度越来越高,我们享受着时代的技术红利,这是技术带给个人的最大便利。但是,在使用卫星定位技术时,每个人都必须注意保护自己的位置数据,不要不要随意授权不可靠的app获取位置信息,以确保个人信息和财产安全。编辑:pj