根據(jù)計(jì)劃,我國(guó)將在2020年全面完成北斗三號(hào)全球系統(tǒng)建設(shè),提供特色服務(wù)。2035年,我國(guó)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(dǎo)航授時(shí)(PNT)體系。
據(jù)介紹,自2018年底北斗三號(hào)工程建成基本系統(tǒng)、開通全球服務(wù)以來(lái),北斗系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),經(jīng)全球范圍測(cè)試評(píng)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(biāo)要求。
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)是一個(gè)一般術(shù)語(yǔ),用于描述使用衛(wèi)星信號(hào)來(lái)確定用戶接收機(jī)位置的系統(tǒng)。目前的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中,美國(guó)的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)處于完全運(yùn)行狀態(tài),可以提供全球定位服務(wù)。此外,中國(guó)的北斗系統(tǒng)(也稱為Compass)和歐盟的Galileo系統(tǒng)正在部署的進(jìn)程中。在上述四種全球?qū)Ш较到y(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(wù)。
GPS系統(tǒng)也在不斷的升級(jí)和更新中,來(lái)提供更多的信號(hào)和更精準(zhǔn)的定位服務(wù)。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(shí)期,由于蘇聯(lián)解體曾一度停滯。近年來(lái),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(yùn)行,提供全球定位服務(wù)。俄羅斯通過(guò)使用新型GLONASS-K衛(wèi)星,發(fā)射與GPS和Galileo類似的信號(hào),持續(xù)的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新升級(jí)。
北斗系統(tǒng)于2011年12月開始提供有限的初始服務(wù),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(wù)。整個(gè)系統(tǒng)計(jì)劃于2020年完成。
由于中國(guó)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(guān)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(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
除了上述四種衛(wèi)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之外,還存在一些其它的相關(guān)衛(wèi)星系統(tǒng)。一種是星基增強(qiáng)系統(tǒng)(SBAS),通過(guò)使用地球同步衛(wèi)星,為已有的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞校正和完整性數(shù)據(jù),進(jìn)而提高GNSS接收機(jī)的定位精度。
星基增強(qiáng)系統(tǒng)包括北美的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAS)、歐洲的地球同步軌道覆蓋服務(wù)(EGNOS)、日本的基于多功能衛(wèi)星的增強(qiáng)系統(tǒng)(MSAS)、印度的GPS和GEO增強(qiáng)導(dǎo)航系統(tǒng)(GAGAN)。
另一種是區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(RNSS),通過(guò)發(fā)射只在特定區(qū)域上空運(yùn)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(dǎo)航系統(tǒng)包括日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(QZSS)和印度的區(qū)域?qū)Ш叫l(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(shè)備上市。IRNSS系統(tǒng)還處于開發(fā)階段,預(yù)計(jì)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(shù)應(yīng)用和增長(zhǎng)動(dòng)力
GNSS市場(chǎng)在很多因素的驅(qū)動(dòng)下正在快速發(fā)展,其中最主要的驅(qū)動(dòng)因素是手機(jī)和平板電腦中基于位置應(yīng)用的迅速增長(zhǎng)。還有些其它因素包括:車載導(dǎo)航的廣泛應(yīng)用,內(nèi)置GPS的消費(fèi)類電子設(shè)備(例如數(shù)碼相機(jī)和運(yùn)動(dòng)手表)的出現(xiàn),以及基于位置的跟蹤應(yīng)用的普及等等。舉例來(lái)說(shuō),通過(guò)跟蹤車隊(duì)的汽車來(lái)獲取實(shí)時(shí)的物流信息,使用個(gè)人跟蹤應(yīng)用來(lái)監(jiān)控工人和保障年長(zhǎng)者的安全,警方利用定位技術(shù)來(lái)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(shè)備和服務(wù)。正是由于GNSS市場(chǎng)的快速增長(zhǎng),傳統(tǒng)的WLAN和手機(jī)芯片廠商也在積極的進(jìn)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(lǐng)域也有應(yīng)用,主要是一些行業(yè)應(yīng)用,包括測(cè)繪、飛行器、航空航天及國(guó)防應(yīng)用(無(wú)人機(jī)或?qū)椫械闹茖?dǎo)系統(tǒng)等)。本應(yīng)用指南主要介紹消費(fèi)類GNSS設(shè)備及應(yīng)用的測(cè)試。
GNSS系統(tǒng)描述