根據(jù)計劃,我國將在2020年全面完成北斗三號全球系統(tǒng)建設,提供特色服務。2035年,我國還將建成以北斗系統(tǒng)為核心,更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。
據(jù)介紹,自2018年底北斗三號工程建成基本系統(tǒng)、開通全球服務以來,北斗系統(tǒng)運行平穩(wěn),經(jīng)全球范圍測試評估,在全球區(qū)域定位精度優(yōu)于10米,在亞太區(qū)域定位精度優(yōu)于5米,滿足指標要求。
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)是一個一般術語,用于描述使用衛(wèi)星信號來確定用戶接收機位置的系統(tǒng)。目前的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中,美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)處于完全運行狀態(tài),可以提供全球定位服務。此外,中國的北斗系統(tǒng)(也稱為Compass)和歐盟的Galileo系統(tǒng)正在部署的進程中。在上述四種全球導航系統(tǒng)中,GPS是歷史最悠久的系統(tǒng),于1994年起提供全球定位服務。
GPS系統(tǒng)也在不斷的升級和更新中,來提供更多的信號和更精準的定位服務。2012年,該系統(tǒng)的BlockIIF衛(wèi)星正式投入使用,BlockIII衛(wèi)星也在規(guī)劃中。GLONASS系統(tǒng)最早始于1982年前蘇聯(lián)時期,由于蘇聯(lián)解體曾一度停滯。近年來,俄羅斯重啟并完成了該系統(tǒng)。GLONASS系統(tǒng)已于2011年10月正式運行,提供全球定位服務。俄羅斯通過使用新型GLONASS-K衛(wèi)星,發(fā)射與GPS和Galileo類似的信號,持續(xù)的對系統(tǒng)進行更新升級。
北斗系統(tǒng)于2011年12月開始提供有限的初始服務,2012年9月正式公布。公布之初,北斗的空間段包括15顆衛(wèi)星,向亞太地區(qū)提供區(qū)域定位服務。整個系統(tǒng)計劃于2020年完成。
由于中國政府直到2012年12月才發(fā)布接口控制文檔(ICD),北斗系統(tǒng)的相關產(chǎn)品開發(fā)也受到了一些限制。現(xiàn)如今,ICD已經(jīng)發(fā)布,北斗產(chǎn)品的開發(fā)有望實現(xiàn)快速增長。
除了上述四種衛(wèi)全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)之外,還存在一些其它的相關衛(wèi)星系統(tǒng)。一種是星基增強系統(tǒng)(SBAS),通過使用地球同步衛(wèi)星,為已有的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)傳遞校正和完整性數(shù)據(jù),進而提高GNSS接收機的定位精度。
星基增強系統(tǒng)包括北美的廣域增強系統(tǒng)(WAAS)、歐洲的地球同步軌道覆蓋服務(EGNOS)、日本的基于多功能衛(wèi)星的增強系統(tǒng)(MSAS)、印度的GPS和GEO增強導航系統(tǒng)(GAGAN)。
另一種是區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)(RNSS),通過發(fā)射只在特定區(qū)域上空運行的衛(wèi)星,提高特定區(qū)域的衛(wèi)星覆蓋率,從而增加可見星的數(shù)目。
區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)包括日本的準天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)和印度的區(qū)域導航衛(wèi)星系統(tǒng)(IRNSS)。
目前首顆QZSS衛(wèi)星已經(jīng)投入使用,已有支持該衛(wèi)星的設備上市。IRNSS系統(tǒng)還處于開發(fā)階段,預計將包括三顆地球靜止衛(wèi)星和四顆地球同步衛(wèi)星。
GNSS技術應用和增長動力
GNSS市場在很多因素的驅動下正在快速發(fā)展,其中最主要的驅動因素是手機和平板電腦中基于位置應用的迅速增長。還有些其它因素包括:車載導航的廣泛應用,內置GPS的消費類電子設備(例如數(shù)碼相機和運動手表)的出現(xiàn),以及基于位置的跟蹤應用的普及等等。舉例來說,通過跟蹤車隊的汽車來獲取實時的物流信息,使用個人跟蹤應用來監(jiān)控工人和保障年長者的安全,警方利用定位技術來監(jiān)控軟禁或獲得假釋的罪犯。
另外,還出現(xiàn)了寵物追蹤設備和服務。正是由于GNSS市場的快速增長,傳統(tǒng)的WLAN和手機芯片廠商也在積極的進行GNSS芯片及模塊的研發(fā)。GNSS芯片向多?;姆较虬l(fā)展,即單一芯片支持多種GNSS系統(tǒng),比如GPS+GLONASS,GPS+Galileo,GPS+北斗等等。此外,GNSS在高精度領域也有應用,主要是一些行業(yè)應用,包括測繪、飛行器、航空航天及國防應用(無人機或導彈中的制導系統(tǒng)等)。本應用指南主要介紹消費類GNSS設備及應用的測試。
GNSS系統(tǒng)描述