我国北斗卫星导航系统与美国的GPS有什么不同

我国北斗卫星导航系统与美国的GPS有什么不同

覆盖范围　　北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°- 55°.GPS是覆盖全球的全天候导航系统,能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗).
数量轨道
　　北斗导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星,卫星的赤道角距约60°.GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星,轨道赤道倾角55°,轨道面赤道角距60°.GPS导航卫星轨道为准同步轨道,绕地球一周11小时58分.
定位原理
　　北斗导航系统是主动式双向测距二维导航,地面中心控制系统解算,供用户三维定位数据.GPS是被动式伪码单向测距三维导航,由用户设备独立解算自己三维定位数据.“北斗一号”的这种工作原理带来两个方面的问题,一是用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利,另一方面由于设备必须包含发射机,因此在体积、重量上、价格和功耗方面处于不利的地位.
定位精度
　　北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns.GPS三维定位精度P码目前已由16m提高到6m,C/A码目前已由25-100m提高到12m,授时精度目前约20ns.
用户容量
　　北斗导航系统由于是主动双向测距的询问--应答系统,用户设备与地球同步卫星之间不仅要接收地面中心控制系统的询问信号,还要求用户设备向同步卫星发射应答信号,这样,系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和用户的响应频率.因此,北斗导航系统的用户设备容量是有限的.GPS 是单向测距系统,用户设备只要接收导航卫星发出的导航电文即可进行测距定位,因此GPS的用户设备容量是无限的.
生存能力
　　“北斗一号”基于中心控制系统和卫星的工作,但是“北斗一号”对中心控制系统的依赖性明显要大很多,因为定位解算在那里而不是由用户设备完成的.为了弥补这种系统易损性,GPS正在发展星际横向数据链技术,即使主控站被毁GPS卫星也可以独立运行.而“北斗一号” 系统,一旦中心控制系统受损,系统就不能工作了.
实时效果
　　“北斗一号”用户的定位申请要送回中心控制系统,中心控制系统解算出用户的三维位置数据之后再发回用户,其间要经过地球静止卫星走一个来回,再加上卫星转发,中心控制系统的处理,时间延迟就更长了,因此对于高速运动体,就加大了定位的误差.此外,“北斗一号”卫星导航系统也有一些自身的特点,其具备的短信通讯功能就是GPS所不具备的.
终端配套
　　2011年12月27日,国家正式宣布北斗卫星导航系统试运行启动,标志着我国自主卫星导航产业发展进入崭新的发展阶段.其中,卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器的方案,成为北斗卫星导航芯片一项重大突破.该处理器由我国本土IC设计公司研发,具有完全自主知识产权并已实现规模应用,一举打破了电子终端产品行业普遍采用国外处理器局面.
　　卫星导航终端中采用的导航基带及射频芯片,是技术含量及附加值最高的环节,直接影响到整个产业的发展.在导航基带中,一般通过导航专用ASIC硬件电路结合应用处理器的方案来实现.此前的应用处理器多选用国外公司ARM处理器芯片核,需向国外支付IP核使用许可费用的同时,技术还受制于人,无法彻底解决产业安全及保密安全问题.
　　而通过设立重大专项应用推广与产业化项目等方式,北斗多模导航基带及射频芯片国产化现已实现,中国人自己的应用处理器也在北斗多模导航芯片中得到规模应用.
　　目前的BD/GPS多模基带芯片解决方案中,卫星导航专用ASIC硬件结合国产应用处理器打造出了一颗真正意义的“中国芯”.该应用处理器为国内完全自主开发的CPU/DSP核,包括指令集、编译器等软件工具链以及所有关键技术,均拥有100%的中国自主知识产权.其拥有国际领先水平的多线程处理器架构,可共享很多硬件资源,并在提供相当多核处理器处理能力的同时,节省芯片成本.
　　而基于该国产处理器卫星导航芯片方案的模块,是目前全球体积最小的BD/GPS双模模块,具有定位精度高、启动时间快及功耗低等特点.
频道之争
　　中欧这场卫星定位系统频道之争,源于欧盟于2002年起决定以伽利略定位系统（Galileo Positioning System）,来打破美国的全球定位系统（GPS）在民用导航领域的垄断局面,并于来年邀请中国加入伽利略计划,让中国成为第一个非欧盟的参与国. 根据中欧双方合作协议,中方承诺投入2.3亿欧元的巨额资金.但进入2005年,据中通社报道,德国总理默克尔及法国总统萨科奇等亲美政治人物上台,美国同意在技术上支持伽利略的开发,继之欧盟排挤中国,投入巨额资金,中国进不到伽利略计划的决策机构,在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置阻挡.
　　中国遂开始把注意力转移到沉寂数年的北斗卫星导航定位系统上.中国于2006年11月对外宣布,将开发自己的全球卫星导航和定位系统,到2007年底,覆盖全球的北斗二号系统计划浮出水面.但欧盟却直至2008年,伽利略系统的第二颗实验卫星才升空,比最初计划推迟整整五年.
　　此外,北斗卫星导航定位系统技术上比伽利略更先进,定位精度甚至达到0.5公尺级.但由于北斗卫星导航定位系统的频道与伽利略计划重叠,引发欧盟官员抗议.按照国际电信联盟通用的程序,中国已经向该组织通报了准备使用的卫星发射频率,这一频率正好是伽利略系统准备用于公共管理服务的频率.中国航空技术专家指出,按照“先用先赢”的国际法原则,中国和欧盟成了此频率的竞争者.
　　中国将在2009年发射三颗北斗二代卫星,正式启用该频率.而欧盟连预定的三颗实验卫星都没射齐,注定在竞赛中败下阵来,从而失去对频率的所有权.