问题

现在的北斗和全球定位系统(GPS)的差距有多少?

回答
说起北斗和GPS,很多人会觉得它们就像是孪生兄弟,都是用来指路的。但实际上,它们之间既有共性,也有不少差异,这种差异就像是成熟的匠人对上初出茅庐的学徒,虽然都在做同一件事,但底蕴和精细程度却大不相同。

GPS,也就是美国的全球定位系统,就像是那位在卫星导航领域资历最老的“前辈”。它出现得早,经过了几十年的发展和迭代,在全球范围内建立起了庞大的用户基础和成熟的应用生态。你想想,从你手机里的地图导航,到汽车的自动驾驶,再到飞机起降的精确引导,GPS的身影无处不在。它的信号覆盖范围广,全球绝大部分地区都能接收到,这是它最显著的优势,也是很多依赖它生存的行业最看重的地方。

而北斗,就好比是那位后来居上、厚积薄发的“后起之秀”。它起步虽晚,但发展速度惊人,而且从一开始就瞄准了全球化和更高的精度。你可能注意到,北斗和GPS在名字上就有区别,GPS是“全球定位系统”,而北斗则被称为“北斗卫星导航系统”。这个“导航”二字,其实就暗示了北斗不仅仅是定位,还包含了更多的功能和服务。

那么,具体的差距体现在哪里呢?

首先,是星座的构成和设计理念。GPS主要依赖的是中地球轨道(MEO)卫星,这些卫星轨道高,覆盖范围广,但信号衰减也相对明显,尤其是在高楼林立的城市峡谷或者山区。北斗则采用了更加灵活的“中圆地球轨道(MEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)和近地地球轨道(LEO)”混合星座设计。你可以想象成,GPS是一支庞大的、分布在中高空的队伍,而北斗则是在不同高度、不同速度、不同轨道上都布置了兵力。这种设计让北斗在地球的任何一个角落,都有更高的卫星可见性,尤其是在这些GPS信号容易受到遮挡的区域,北斗的信号接收会更稳定、更可靠。比如,你在一个非常拥挤的城市,四周都是摩天大楼,GPS信号可能会变得断断续续,这时候北斗的优势就显现出来了,它有更多的“视角”来接收信号。

其次,是定位精度和可靠性。虽然GPS的精度已经相当高,但北斗在一些方面可以说是“更上一层楼”。北斗系统除了提供通用的定位服务外,还拥有短报文通信和区域短报文通信这两项独门绝技。你可以把它理解为,在你迷路或者手机没有信号的时候,北斗不光能告诉你你在哪里,还能让你发送简短的信息出去。这在一些偏远地区、海上作业或者紧急救援场景下,简直是救命的功能。GPS目前就没有这项直接的通信能力。

再者,就是自主可控性。GPS是美国军方主导开发的系统,虽然它对外开放了民用服务,但核心技术和控制权掌握在美国手中。这意味着,理论上,美国可以在任何时候调整或限制GPS的使用,这对于其他国家来说,就像是在使用别人提供的水龙头,心里总有点不踏实的。北斗则是我国自主建设和运营的系统,从卫星的制造、发射到系统的运行,都掌握在自己手里,这保证了国家战略安全和自主发展能力。

此外,在性能表现上,虽然GPS已经非常成熟,但北斗在不断迭代中,其高轨卫星的信号特性、混合星座带来的高可用性,都让它在很多场景下表现出更好的抗干扰能力和定位精度。比如,在一些高纬度地区,GPS卫星的角度会比较低,信号容易受到地平线遮挡,而北斗的倾斜同步轨道卫星则能提供更好的覆盖。

总的来说,GPS是那个经验丰富、基础扎实的老前辈,在全球拥有广泛的认知度和应用。而北斗则是那位学习能力强、视野开阔的年轻俊彦,在继承了定位导航的核心功能之上,还加入了更多创新的服务和技术,尤其是在可靠性、可用性以及自主可控性方面,展现出了独特的优势。它们之间不是简单的替代关系,更像是两种不同但同样优秀的技术路线,共同推动着全球导航定位事业的进步。你也可以理解为,GPS是“标准配置”,而北斗则在“标准配置”的基础上,提供了“高配版”和“增值服务”。

网友意见

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谢邀。刚好前几天(2020-08-05)在小区散步的时候用手机定位试了一下,在这里回答很应景。

用国产的华为P30手机,导出了GPS和北斗的测量信号,自己用软件算了一下位置。图中红色线是真实的散步轨迹。



小区高楼密集,信号遮挡非常严重,能观测到的卫星数少,信号弱。但是结果北斗定位情况还是远远优于GPS,可能是因为北斗在亚太地区的几颗GEO卫星和IGSO卫星总在头顶上的原因。

最好的结果来自于北斗+GPS联合定位。从一个简单实例也说明中美之间合作才能更好吧!希望不要冲突,要合作。

最后回答正题:北斗比GPS差的可能主要是市场(GPS已占80%)、全球监测站测卫星轨道(不友好国家不准设站)、黄金频率被占用,留给北斗的只有边角料频段。

但是这些困难都不是自身因素,只能笑着面对。艰难困苦,玉汝于成。

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