北斗导航建立的原因 北斗导航系统运用了什么技术

如今 , 手机定位是我们大多数人生活中一个常用的功能 。对许多人来说 , 去一个手机无法定位的新地方会引起焦虑!我们平时点外卖、上班打卡、外出旅行都要用到导航 。随着北斗导航系统的逐步完善和投入使用 , 我们已经能够享受到北斗卫星导航系统带来的便利 。但是你真的知道我国的北斗导航系统是怎么工作的吗?

北斗导航建立的原因 北斗导航系统运用了什么技术

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01北斗是什么?
北斗是一个导航卫星系统 , 由中华人民共和国运营和拥有 , 其被用于军事和商业用途 。它覆盖全球 , 总共有35颗卫星 。它的首次发射是在2000年10月 , 最后一次发射是在2020年6月 , 共发射59次 。
北斗导航卫星系统通常会被人们与美国的GPS互相比较 。许多专家说 , 再过几年 , 它也许能提供比GPS更好、更准确的数据 。目前来看北斗导航系统正在迅速成长 , 并将在今后加入与GPS的竞争 。现阶段北斗的主要目标是提升准确度和定位速度 。
北斗的定位精度如下:公众3.6米 , 亚太2.6米 , 加密用户10cm 。它目前提供的轨道卫星比其他任何导航卫星系统都多 。这意味着它应该提供比GPS、GLONASS或伽利略更好、更准确的数据 。
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卫星在太空中的软件渲染图02北斗是如何工作的?
与任何其他导航卫星系统一样 , 北斗由35颗卫星组成 , 环绕地球运行 , 全天候提供准确信息 。卫星发出的信号传送到地球上的地面站和接收器 , 反之亦然 。每当你的手机需要知道你的位置时 , 一个内置的接收器就会开始监听卫星发送的无线电信号 。这些信号也包括同步的时间和轨道数据 。
你的手机可以准确地知道在任何给定时间你离至少四颗独立的卫星有多远 。因为信号总是以完全相同的速度传播 , 所以所用的时间是传播距离的精确指标 。与此同时 , 跟踪站使用无线电来确定GPS卫星的轨道 。一个指挥中心将传送轨道数据、时间校正等等 。令人惊讶的是 , 每当你开启手机定位的时候 , 这一切都在发生!为了锁定精确位置 , GPS需要来自四颗或独立卫星的数据 。这允许在可接受的误差范围内对位置进行三角测量 。简而言之 , 你的智能手机可以准确地知道你在任何给定时间距离至少四颗独立的卫星有多远 。它可以利用这些信息来确定你的确切位置(或其附近) 。
北斗可以提供精度在三到四米以内的位置并拥有95%的误差区间 。这被称为用户范围误差(URE) 。这就是为什么你开车时导航经常让你走错路或者开进田里 。这也是为什么不能使用北斗卫星导航系统来导航像商场、建筑物这样的小空间 。
定位精度进一步受限于它们接收你的位置的频率 。手机可能每几秒钟检查一次你的位置 , 然后 , 它将绘制这些点之间的路线 , 给出一个粗略的“GPS轨迹” 。问题是你的手机不知道你在那两点之间做了什么 。假设你在两点之间绕了一圈然后到达目的地 , 但是如果这绕的一圈正好在两次接收定位信号的时间之间 , 这绕的这一圈将会从你的最路线图中消失 。这叫作值误差 , 越快越不稳定 , 误差越大 。
如今 , 技术如此先进 , 以至于只需几秒钟甚至几毫秒就能探测到你或物体的确切位置 。据预测 , 未来的信息将更加准确和快速 , 这很可能意味着我们需要的卫星围绕地球运行 。
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03北斗的发展历程
这一切都始于2000年 。在2000年和2003年 , 中国拥有由三颗卫星组成的实验性北斗导航系统 。到2012年底 , 北斗系统通过覆盖中国及周边地区成为区域性的 。2020年 , 北斗成为全球导航系统 , 总共包含了35颗卫星 。
在完成最终发射之前 , 中国一直在努力发展 , 并注意到美国GPS的强大之处 。因此 , 中国与伽利略全球定位系统联手 , 打算改变美国GPS一家独大的局面 。然而 , 过了没多久 , 印度和韩国等其他国家也加入了 , 俄罗斯、加拿大、日本和澳大利亚等其他几个国家也表示有兴趣加入 。于是中国停止了与伽利略的合作 , 决定独立自主 。


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