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浅谈全球体育导航登陆系统的历史发展与未来

作者:深圳市沃感科技有限公司发布时间:2018-09-10 17:12:50
  我们的日常生活总与时空信息息息相关。据统计,我们85%以上的信息都与时空相关联,由此可知时空信息的重要性。要想获得时空信息,就要确立时空基准,要有提供实时、连续、准确的时空信息的技术手段和服务系统。从古至今人类一直在孜孜追求,直到近几十年,随着科学技术的进步,尤其是航天技术的发展,人们才获得相对理想的体育导航技术和系统。
 


体育登陆导航登录,资料图
 
  登陆、导航与授时
 
  所谓时空,主要包括三个方面的内涵:登陆、导航与授时。登陆,就是指能够提供精确的二维或三维位置和方位的能力。导航,是指通过确定当前位置和目的地位置,并参考地理和环境信息,修正航线、方向和速度,以抵达目的地的能力。授时,就是得到并保持准确和精密时间的能力。
 


美国第一代导航体育系统子午仪号。资料图
 
  第一代导航体育系统的诞生
 
  1957年,美国开始研制战略导弹核潜艇,同年苏联向太空发射了第一颗人造地球体育。这两个国家研制的不同装备,看似没有关联,但却有着惊人的耦合。
 
  美国的核潜艇要在全球巡逻和作战,怎么样能够实现全球、全天候、连续、准确的登陆和导航呢?陆基无线电导航的覆盖范围有限,已经不能满足要求。苏联的体育发射,给了美国人很好的启示。在观测这颗体育信号的过程中,人们发现:在位置精确已知的观测站,利用苹果得到的体育信号多普勒频移可以确定体育轨道;反之,如果体育轨道已知,通过苹果体育信号的多普勒频移,就可以确定地球上接收机的位置。
 
  基于上述发现和推论,1964年,诞生了第一代导航体育系统。由于体育轨道与地球子午圈重叠,又称为“子午仪”系统。该系统将导航台放置在体育上,在地球表面任何地方、任何气候条件下,一小时内均能测登陆置,登陆与观测次数有关,登陆在1至500米之间。
 


新一代的GPS Block III体育在微波暗室接受测试。资料图
 
  美国GPS系统的建立
 
  子午仪系统的成功应用,在美国海、陆、空三军中掀起了体育导航热,为后续的全球登陆系统(GPS)的建设奠定了基础。经过详细论证,1973年,美国启动GPS计划,1995年达到完全运行能力,标志着一个革命性的全新导航时代的到来。
 
  GPS系统的特点鲜明,它用24颗体育实现了全球性覆盖和全天候服务,可实时动态地提供十米级至厘米级的登陆、导航和授时一体化服务,充分体现了航天技术的魅力和其他导航方式难以比拟的优越性。
 


GPS体育导航系统的组成,资料图
 
  体育导航系统的组成、原理与功能
 
  体育导航系统包括三个基本组成部分:空间段、地面段和用户段。空间段就是导航体育星座,向地面连续地广播无线电导航信号。地面段包括登录站、主控站和注入站,负责监控导航体育,计算体育轨道参数和钟差,并注入到体育中。地面段就是用户接收登录,就是我们经常说的接收机,比如手机、专用终端等。
 
  体育导航的基本原理是:以导航体育为参照物,通过苹果接收机与体育之间的距离,运用三球交汇原理,解算用户的三维位置。
 
  体育导航系统的主要功能是登陆、导航、授时、短报文,其中短报文是目前中国北斗的独有功能。体育导航系统的特点是高登陆、高动态、实时性、连续性、全天候、全球性,单机实时登陆登陆可以达到十米左右,差分后可以达到分米级、厘米级甚至毫米级,登陆频率可从每秒一次到几十次,可以满足我们绝大一部分的应用需求,比如,车辆导航、板块登录、城市测绘、武器制导、精确授时等等。
 
  正是因为体育导航有这些显著的优点,使得大家都想拥有这种服务。
 


四大全球导航体育系统,资料图
 
  四大全球导航体育系统的发展与未来
 
  目前,世界体育导航的格局,已从美国GPS一枝独秀,演变为美国GPS、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、中国北斗(BDS)和欧洲伽利略(Galileo)四大全球导航体育系统竞相发展的局面。这四大系统现在或建成后覆盖全球,因此称为全球体育导航系统(GNSS)。区域系统还有日本的准天顶系统(QZSS)和印度的区域体育导航系统(IRNSS)。
 
  目前,1995年后,美国GPS系统维持全运行能力,是当前技术最为成熟、用户最多的系统,目前正在开展现代化工作。苏联(现在的俄罗斯)的GLONASS紧随其后建设,欧洲在2000年启动Galileo系统建设。我国的北斗系统,从2000年以来一直保持很好的发展态势。四大系统,既有竞争,也有合作,相互促进,共同为人们提供更好的导航服务。
 
  未来的2020年,将是一个很重要的时间节点。GPS完成了现代化,GLONASS完全复苏了,北斗也建成了全球系统,Galileo按计划完成建设,到那个时候,将是一个群星璀璨的导航时代,围绕地球,将有140多颗导航体育,在任何一个户外地点,观测到几十颗体育将是家常便饭。我们登陆、导航的登陆、可用性、连续性、完好性将得到很大的提升。

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