通信卫星导航系统有哪些（通信卫星与导航卫星）
本文目录一览：
世界上有几种卫星导航系统？
世界上一共有四种卫星导航系统 。
1、美国的GPS卫星定位系统
2、欧洲的伽利略卫星定位系统
3、俄罗斯的俄罗斯格洛纳斯卫星定位系统
4、中国的北斗卫星定位系统
1、 产生背景
全球定位系统(GPS）是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
2、 系统结构
经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。
由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成；
空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。GPS卫星星座原计划是将24颗卫星均匀分布在6个不同的轨道平面上，而发展到今天，在轨道上运行的卫星数量已经达到27颗。每个轨道平面与赤道平面的倾角大约55度。在地球上任何地点任何时刻都能观测到5－8颗卫星。每颗卫星都利用两个L载频传送信号，即L1和L2。每颗卫星都在完全相同的频率上传送信号，但每颗卫星的信号在到达用户之前都经过了多普勒颇移。L1承载精密（P）码和粗/捕获（C/A）码，L2仅承载P码。导航的数据报文叠加在这些码上，两个载频上承载着相同的导航数据报文。P码通常是加密的，只有C/A码可供民用。主要由GPS接收机和卫星天线组成，GPS接收机，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型，根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
3 、技术原理 24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技术，建立基准站（差分台）进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。
4 、系统特点
（1）全天候；
（2）全球覆盖；
（3）三维定速定时高精度；
（4）快速省时高效率；
（5）应用广泛多功能。
5 、定位服务
联邦无线电导航计划中规定的GPS定位服务包括精密定位服务（PPS）和标准定位服务（SPS）。
⑴PPS 授权的精密定位系统用户需要密码设备和特殊的接收机，包括美国军队、某些政府机构以及批准的民用用户。
⑵SPS 对于普通民用用户，美国政府对于定位精度实施控制，仅提供SPS服务。SPS服务可供全世界用户免费、无限制地使用。
6 、主要用途
（1）陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；
（2）海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；
（3）航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
目前，已建成全球卫星导航系统有哪些
截止2020年9月，已建成全球卫星导航系统有：
1、GPS全球导航定位系统 （美国）
GPS的全称是Global Positioning System，是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。
GPS自问世以来，就以其高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活吸引了众多用户。GPS不仅是汽车的守护神，同时也是物流行业管理的智多星。随着物流业的快速发展，GPS有着举足轻重的作用，成为继汽车市场后的第二大主要消费群体。
2、GNS伽利略导航系统（欧盟）
GNS的全称是Galileo Satellite Navigation System，伽利略卫星导航系统，是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统。欧盟2002正式启动该导航系统研制和部署工作，历时14年，于2016年投入运营，正式对外提供导航服务。
伽利略导航系按设计将由30颗卫星（调整为24颗工作卫星，6颗备份卫星）构成，计划于2020年发射完毕。
3、GLONASS卫星导航系统（俄罗斯）
GLONASS的全称是Global Navigation Satellite System，格洛纳斯卫星导航系统，是由俄罗斯研制和建立的全球卫星导航定位系统。
苏联在1976年启动的该导航系统项目，该项目后由俄罗斯继续执行。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。
4、BDS北斗卫星导航系统（中国）
BDS的全称是BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统，是中国完全自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。
我国1994年正式开始北斗卫星导航试验系统（北斗一号）的研制，历时26年，于2020年6月23日发射最后一颗组网卫星，至此完成所有46颗组网卫星（16颗北斗二号卫星，30颗北斗三号卫星）的部署。
扩展资料：
卫星导航系统的原理
24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。
由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。
考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。
目前四大卫星定位系统分别是什么？哪个比较好？
卫星导航系统是指采用最新技术在导航通讯领域的应用系统，其中的技术为GPS技术，是种对生活影响比较深远的，作用显著的系统。它全球性民用的时间并不是特别的长，应用类型很多，在交通和通信领域运用得比较广。目前全球四大卫星定位系统是美国的GPS导航系统，俄罗斯的GLONASS，我国北斗导航系统和欧盟的伽利略系统。它们在不同的环境条件下都会显现出不同突出的地方，没有具体的可比性。
一、四大卫星定位系统不同的优势
欧盟的伽利略系统在民用领域应用得最好，GLONASS则抗干扰能力非常的强，北斗的易用、开放、兼容性质很突出，覆盖面最广的是美国的GPS。它们各具不同的优势和特点，在不同的优势领域中广泛运用，作用非常的大。
二、美国卫星导航系统和中国北斗
目前美国卫星系统布局已经合理完成，它的初始目的是用于国防，后来逐渐在民用领域使用。刚开始时，民用领域的精确度是有一定限定的，仅为一百米，直到卫星影响消除，精确度才达到十米左右。我国北斗系统由三一部分构成，是世界上第三个拥有卫星导航系统的国家，能够为世界范围内的客户提供高密度，可靠性强的精准定位和导航，其中空间一部是由5颗通讯卫星与30颗非同步卫星组成。
卫星导航系统是世界上最完整和强大的系统，非常成熟。GLONASS虽然比不上卫星导航系统的精确度，抗干扰性却特别的强。开放兼容模式的北斗系统和精确度最大的伽利略也是四大卫星定位系统中的一部分，它们都在应用领域中发挥着重要的作用。
世界三大卫星导航系统是什么？
世界三大卫星导航系统是中国的北斗卫星导航系统、 欧盟的伽利略卫星导航系统和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统。
一、北斗卫星导航系统
中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。
北斗卫星导航系统具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
二、伽利略卫星导航系统
伽利略卫星导航系统由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。
三、格洛纳斯卫星导航系统
格洛纳斯卫星导航系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。
到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。
扩展资料
北斗卫星导航系统的应用：
1、基本导航服务：为全球用户提供服务，空间信号精度将优于0.5米；全球定位精度将优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒；亚太地区定位精度将优于5米，测速精度优于0.1米/秒，授时精度优于10纳秒，整体性能大幅提升。
2、短报文通信服务：中国及周边地区短报文通信服务，服务容量提高10倍，用户机发射功率降低到原来的1/10，单次通信能力1000汉字（14000比特）；全球短报文通信服务，单次通信能力40汉字（560比特）。
3、国际搜救服务：按照国际海事组织及国际搜索和救援卫星系统标准，服务全球用户。与其他卫星导航系统共同组成全球中轨搜救系统，同时提供返向链路，极大提升搜救效率和能力。
参考资料来源：百度百科-北斗卫星导航系统
参考资料来源：百度百科-伽利略卫星导航系统
参考资料来源：百度百科-格洛纳斯卫星导航系统
