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[转帖] 美国首颗 第三代 GPS 导航卫星发射成功 定位精度从 3米 提高至 1米 !

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发表于 2018-12-25 15:56 | 显示全部楼层 |阅读模式


      屡次推迟发射时间的美国空军首颗 第三代 GPS 卫星 在12月23日发射成功。

      12月23日, SpeceX 公司使用“ 猎鹰 ”9火箭 成功发射美国空军首颗第三代 GPS 卫星(全球定位导航卫星),此次使用的“ 猎鹰 ”9 Block5 版本是一次性火箭,不会进行一级火箭进行回收。

      美国太空新闻网23日报道称,这是第三代 GPS 卫星 32颗 发射计划中的中第一颗,相比于现役的第二代 GPS 卫星,这颗由 洛克希德 · 马丁 公司制造的卫星更安全,精度也提高三倍( 从3米提到1米 )。一旦新卫星到达轨道并完成长达18个月的测试,它将陆续取代自1997年以来发射的 GPS 卫星。

       美国 GPS 全球定位系统研制始于1973年,至今已经研制了三代。第一颗GPS试验型 BlockI 于1978年发射,并于1985完成第一代 GPS 定位系统的发射。

       第二代 GPS 卫星于1989年发射升空。1993年12月,全球定位系统实现了初始作战能力(IOC),这套系统有完整的星座(24颗卫星)可供使用,并提供标准定位服务( SPS )。截至2018年5月12日,如果不包括退役的仍然在轨备用卫星,GPS 星座共有31颗卫星在轨,包括1颗 Block IIA、11颗 Block IIR、7颗 Block IIR-M 卫星和12颗 Block IIF。额外的卫星可以提高 GPS 性能,使得在地球大部分区域,可以同时收到8颗 GPS 卫星的信号。







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   本贴仅代表作者观点,与麻辣社区立场无关。
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 楼主| 发表于 2018-12-26 20:49 | 显示全部楼层
      中国北斗刚追上,又被 GPS III 拉开距离
  
       美国空军第三代全球卫星定位系统 GPS III 的第一颗组网卫星“ Vsepucci ”( 韦斯普奇 ) ,与中国北斗二号卫星相比,GPS  III 到底有什么优势呢?  中国的北斗导航技术,又应当如何追赶?

       一、定位精度进一步提高

       GPS III 卫星配备了最新、精度最高的导航信号发送组件,通过与最新改进的用户设备结合,GPS III 将把 GPS II 时代的定位精度( 3米 )改善至1米。 而且,非常重要的是上述精度数据,指的是 GPS 民用导航精度。在实现1米“民用精度”后,GPS III 将令民用领域卫星导航定位的运用场景获得焕然一新的突破。

       显然,美国军用的 GPS III 精度会更高一些,这是 GPS 体系中的技术基础与人为干预策略所决定的,这将令美军武器与平台的定位精度进一步显著改善,特别是在时间敏感性高、射程远、飞行时间长、攻击深入加固结构强度的目标等作战场合中,进一步提高定位精度的意义非比寻常。

       而我们目前正在建设、预计2020年左右完成的北斗二代系统,在完成27颗中轨道卫星、5颗同步卫星、3颗倾斜同步卫星的布局后,通过类似于 GPS 的4星同时定位授时原理,民用免费定位精度误差约为10米,测速误差低于0.2米,授时精度低于50纳秒。

       可见,北斗二代系统基本能够与 GPS II 媲美,但与美国最新的 GPS III 相比确实有一定差距。

       此外,GPS III 通过实现播放L1C民用信号的能力,增大了与民用领域的各国卫星通用、互助的能力( 例如欧洲伽利略卫星定位系统 ),使得多达90颗定位卫星可以协调工作、提供服务,有助于提高精度。

       二、发射功率更高,抗干扰能力更强

       GPS III 导航卫星使用了更新的大功率发送组件,令其信号功率更出色,一定程度上也简化了新一代接收设备的技术要求。

       GPS III 的抗干扰能力,实际上达到了“ 攻守一体 ”的高度。作为美国空军的战略级项目,GPS III 导航卫星优先考虑军事用途,它围绕着美军“ 新世纪导航战 ”的思想,采用了综合性、整体化的抗干扰设计,能挫败近年出现的一些 GPS 干扰手段。厂商方面称其抗干扰能力是 GPS II 卫星的 8倍。

       在“ 进攻 ”策略方面,GPS III 卫星实现了依据作战需要,灵活切断特定地理区域导航信号的能力,可以有效的阻碍使用 GPS 民用信号、及相关差分技术进行导航的敌方作战平台与武器。

       在上述领域,北斗二代卫星已经有了长足的进展,但仍需要一段时间研发、部署能够与 GPS III 媲美的高抗干扰能力新型卫星。

       三、GPS III 卫星增加了数据上行能力

       这一技术本质上与最初的北斗一号卫星有相似之处,即新的用户终端,可以通过双向数据传输手段,将短信或者较小的数据包发给 GPS III 导航卫星,进而进行处理分析或分发,不仅能完成有限的数据通信功能,还实现更有效的快速定位导航。

       此外,美国 GPS III 导航卫星,与过去的两代 GPS 卫星一样,只是庞大的以美国地球物理数据为基础的导航体系中的卫星部分。在实际运用中,不同位置、不同时刻地球引力、太阳对大气电离层干扰、卫星自身运动状态细节等等因素都对最终的定位精度产生极大的影响。这要求依靠深入的地球物理数据积累,以及高度发达的计算处理、通信能力来实现指挥控制,否则北斗也好、GPS 也好,都将无法克服各种误差带来的技术困难。

       因此,卫星本身只是整个体系中的一个环节而已。从这一角度来说,中国北斗体系还需要在体系高度更加深入、全面的建设与发展,追赶美国在相关领域在超前几十年的发展历程中获得的领先地位。

       四、GPS III 卫星有很高的商业利润潜力

       除了在军事上的巨大战略、战术意义外,GPS III 导航卫星获得的全新高精度定位信息,也有着很高的商业利润潜力。对于许多民间用户来说,付费获得高精度有着巨大的回报,因此愿意支付昂贵的费用获取其服务,这也是未来北斗卫星定位导航服务值得关注的发展方向。

       同时,第一枚 GPS III 导航卫星的发射,竟然是由私营的 SpaceX 公司的猎鹰9号火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场实施完成的。这是 SpaceX 公司第一次完成美国国家安全级别的发射任务。将具有战略意义的这一卫星发射业务交给私营公司,说明了美国空军在太空发射任务方面的一大转变。目前还有总价值至少为126亿美元的23颗新型卫星需要进行制造或者发射。第二颗 GPS III 卫星,将于2019年升空。

       最终,GPS 三代星将达到 32枚,实现全面替代目前我们广大用户正在使用的 GPS二代卫星。届时,中国北斗卫星定位导航体系也将开始开发第三代,双方的竞争将进入全新的阶段。




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发表于 2018-12-26 22:22 | 显示全部楼层
我看评论里有人说我们有北斗二代还是三代和这个是一样的。不知道真假。

 楼主| 发表于 2018-12-28 10:37 | 显示全部楼层
       北京时间27日下午,中国国务院新闻办公室举行新闻发布会,介绍北斗三号基本系统建成,提供全球服务有关情况。

      《北京日报》报道,发布会透露,北斗三号基本系统完成建设,于27日开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代。

       北斗卫星导航系统新闻发言人 冉承其 介绍说,目前,北斗系统在轨卫星和地面系统工作稳定,经全球范围测试评估,系统性能满足预期,具备全球服务能力。根据计划,2019至2020年,中国还将发射11颗北斗三号卫星和1颗北斗二号卫星,在巩固亚太区域服务同时,还将进一步提升全球服务性能,并将于2020年全面完成北斗三号全球组网建设,2035年还将建成以北斗系统为核心的,更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

       早先新华社报道,11月19日2时7分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“ 一箭双星 ”方式成功发射 第42、43颗 北斗导航卫星。随着两颗卫星的升空,中国完成了北斗三号基本系统星座部署。根据计划,北斗三号系统年底将正式开通运行,服务范围延展至“ 一带一路 ”相关国家。

       据介绍,北斗系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围,全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。


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