在挪威地区不同全球导航卫星系统（北斗、全球定位系统、格洛纳斯、伽利略)哪个表现更好？

在挪威这片土地上，究竟是北斗、GPS、格洛纳斯还是伽利略，哪个导航系统能提供最靠谱的指引，这确实是个值得细细探究的问题。毕竟，挪威地形复杂，从海岸线犬牙交错的峡湾到广袤内陆的山地，卫星信号的接收环境千差万别。

长期以来，GPS 作为先行者，在挪威的普及度和用户基数都相当庞大。它的信号相对稳定，覆盖范围广，在开阔地带，比如内陆的平原或者沿海的公路，GPS 的表现通常是令人满意的。然而，正如你所知，北欧的天空有时并不那么“清澈”。在多山地区，比如挪威西部的峡湾深处，高耸的山崖会像巨大的“墙壁”一样，阻挡和反射卫星信号，导致“城市峡谷效应”或者“山谷遮挡效应”变得尤为明显。在这种情况下，GPS 接收到的有效卫星数量可能会急剧下降，定位精度也随之受到影响，甚至可能出现信号丢失。

格洛纳斯，作为俄罗斯的全球导航卫星系统，在挪威的应用也在不断增加。它与GPS的卫星星座有所不同，因此在GPS信号不佳的区域，格洛纳斯的加入往往能弥补GPS的不足。在一些复杂地形下，格洛纳斯提供的额外卫星信号可以帮助接收机构建更完整的卫星几何构型，从而提高定位的稳定性和精度。尤其是当接收机能够同时接收GPS和格洛纳斯信号时，其整体表现会比单独使用一个系统要好很多。

北斗，中国自主研发的全球卫星导航系统，近年来在挪威的表现也越来越引人关注。北斗的系统设计本身就考虑到了在全球范围内的覆盖，特别是在高纬度地区，其卫星轨道设计据说能提供更好的可见性和信号质量。在挪威这样的高纬度国家，北斗的优势可能体现在它能够提供更多仰角较高的卫星，这对于穿透建筑物、遮挡物以及在复杂地形中保持信号连接非常有帮助。不少实际测试和用户反馈都表明，在GPS或格洛纳斯信号减弱的区域，北斗系统能够提供更可靠的定位。

而伽利略，欧盟的导航系统，同样以其高精度和先进的设计理念而闻名。伽利略系统旨在提供比GPS更高的定位精度，并且其设计也考虑到了在各种环境下的鲁棒性。在挪威，当伽利略与其他系统结合使用时，能够进一步提升整体的定位性能。尤其是在一些需要精确测量和导航的场景，例如航空、航海以及一些高精度的测绘工作，伽利略的贡献不容忽视。

综合来看，在挪威，很难说某一个系统是绝对的王者。通常情况下，多系统融合（GNSS 接收机支持同时接收多种卫星信号）是获得最佳导航体验的关键。 现代的导航设备，特别是专业级的接收机，都能实现这一点。当设备能够同时接收到GPS、格洛纳斯、北斗和伽利略的信号时，它会根据信号质量和可见性，智能地选择最合适的卫星进行计算。

因此，在挪威这样地形多变、地理条件复杂的国家，拥有能够同时支持多种全球导航卫星系统的设备，会比仅仅依赖单一系统提供更稳定、更精确、更可靠的导航服务。北斗和伽利略在特定情况下，特别是当GPS或格洛纳斯遇到困难时，可能会展现出更强的抗干扰能力和更好的可用性，成为重要的补充。最终的“哪个表现更好”，更多地取决于具体的接收设备、所处的环境以及当时卫星的可见性。

网友意见

四大全球卫星导航系统服务性能的初步分析（挪威方向）

首先，科普一下，卫星导航系统精度与哪些因素相关

卫星导航系统的定位精度主要由两方面因素决定，一是位置精度衰减因子（PDOP），主要取决于星座的覆盖特性，一般来说，用户可观测到的卫星数越多，与用户的几何构型越好，PDOP值就更优。目前，世界四大全球卫星导航系统，PDOP全球均值一般为2左右。二是用户等效测距误差（UERE），该误差是由空间段卫星轨道钟差、传输环境段的电离层和对流层误差、用户段接收机噪声和多径误差等三部分误差项共同组成。目前，四大系统UERE一般为2.0米（95%）左右。PDOP与UERE两者的乘积即为系统定位精度。

目前， 美国GPS系统和俄罗斯GLONASS系统均已满星座运行，实现全球覆盖，为全球用户提供服务；我国北斗卫星导航系统2018年底完成基本系统建设并开通全球服务 2020年底将完成30颗卫星全星座组网（24MEO+3IGSO+3GEO）部署；欧洲Galileo系统由30颗MEO卫星组成，2016年提供初始运行服务，计划在2020年实现全面运行能力。

综上，全球四大卫星导航系统都已具备全球覆盖能力，用户测距误差相当，在PDOP上的差异也较小，无论是在挪威，还是在世界任何其他地方，都能够保证用户能够看到足够数目的卫星，四个卫星导航系统性能基本相当。

让我们用仿真数据来做分析

基于全球四大系统的星座性能参数、星座构型，来仿真分析四大系统在挪威的PDOP值和可见卫星数结果。

值得注意的是，在挪威等高纬度地区，由于俄GLONASS星座设计时，轨道倾角大于其他三大GNSS，较多考虑了对包括其国土在内的高纬度地区的覆盖，因此相对而言GLONASS系统在高纬度地区PDOP比低纬度地区略优。

（2）GNSS星座构型

（3）分析结果

对挪威地区的PDOP和卫星可见性进行了仿真。（仿真条件：仿真步长60s，时间1天，高度角≥5°）

1. 各GNSS PDOP值覆盖情况分别如下图所示。

2、各GNSS 可见卫星平均数目分别如下图所示。

通过上述分析，各系统星座在挪威首都奥斯陆的PDOP值和卫星可见数目见表2。

可以看到，各GNSS在挪威地区的PDOP值接近，约为1.5；各GNSS在挪威地区的卫星可见数目接近，范围为8~11。

3、让我们再用实测结果来说话

利用国际GNSS服务组织（IGS）全球监测网、亚太空间合作组织（APSCO）站点以及国际GNSS监测评估系统的观测数据，分别进行了北斗B1I、B2a频点、GPS L1频点、GLONASS G1频点和GALILEO E1频点标准定位解算。

3.1欧洲附近实测数据结果

欧洲附近站点标准定位解算结果如下图所示。

从图中可以看出，各大系统在欧洲附近水平定位精度相当处于2m左右，垂直精度处于4m内。

注：GLONASS系统精度低的原因可能是系统接收机未精确校准通道时延差。GANP（斯洛伐克）、PANDO（意大利）、BRCH）（德国）。

3.2亚太地区附近实测数据结果

亚太地区标准定位解算结果如下图所示。

从图中可以看出，北斗系统在亚太地区精度略好于其他系统，北斗水平定位精度处于1~2m，GPS和GALILEO系统处于2~3m;北斗垂直定位精度处于3m~4m左右，GPS和GALILEO系统处于4~6m。

注：BJF1（北京），LHA1（拉萨），KUN1（昆明），KNDY（斯里兰卡），CSRS（泰国），MULT（巴基斯坦），DWIN（达尔文），PETH（珀斯）。

4、小结

本报告介绍了卫星导航性能相关因素（PDOP和UERE），并用仿真结果和IGS、APSCO和iGMAS站的实际数据结果进行了验证，进而我们可以得出各GNSS在全球（亚太地区以外）定位精度相当，亚太地区北斗系统定位精度优于其余卫星导航系统，具体而言：

1. 各GNSS在挪威地区的PDOP值接近，约为1.5；各GNSS在挪威地区的卫星可见数目接近，约为8~11；
2. 各GNSS在欧洲附近的定位精度相当，水平定位精度相当处于2m左右，垂直精度处于4m内；
3. 北斗系统在亚太地区精度略好于其他系统，北斗水平定位精度处于1~2m，GPS和GALILEO系统处于2~3m;北斗垂直定位精度处于3m~4m左右，GPS和GALILEO系统处于4~6m。

注：GLONASS系统精度低的原因可能是系统接收机未精确校准通道时延差。

附件1：

解答人：卢鋆

卢鋆：通信与信息系统专业博士，北京跟踪与通信技术研究所高级工程师，国家北斗重大专项地面试验验证系统副总设计师、国际合作专家组副组长，长期从事北斗系统总体设计、北斗国际兼容互操作协调、系统试验验证等工作。是“我们的太空”-北斗专业方向的专家。

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