中国卫星导航定位协会

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北斗卫星定位与GPS,哪个定位的精度更高一些呢?
SilentTurbine
2018/10/22 09:55
如果从全球水平上看,肯定是GPS高,因为到现在为止,北斗卫星导航系统还没有全球定位导航的能力。
但是单纯在国内,北斗卫星的定位精度测量值是水平4~5m,高程5~6m的精度水平,而GPS卫星的定位精度说法很多,但是根据美国自己官方的资料上看:
The U.S. government is committed to providing GPS to the civilian community at the performance levels specified in the GPS Standard Positioning Service (SPS) Performance Standard. For example, the GPS signal in space will provide a "worst case" pseudorange accuracy of 7.8 meters at a 95% confidence level.
翻译成中文,大概就是“在95%的情况下精度可以达到7.8米”。所以说,在中国国内,北斗卫星定位精度和GPS卫星的定位精度是差不多的。
但是,这不意味着用北斗系统定位和用GPS系统定位精度是差不多的。
有人会非常疑惑:你不是说了北斗卫星定位和GPS卫星定位在国内的精度差不多,怎么又说两个系统定位精度不一样呢?
注意我的用词:精度差不多的是“卫星的定位精度”,有差别的是“系统的定位精度”。
简单来说,北斗系统和GPS系统不是只有孤零零的卫星在天上为你的手机定位,而是有一整套系统。比如说下图就是GPS卫星系统的组成,太空中的卫星只是其中的一部分,其他还有地面监测站、主控站之类的部分。
而这些监控站就是辅助卫星进行定位的,毕竟卫星离我们那么远,而且还是飞在天上,全部依靠他们定位的话实在是不靠谱,必须要有钉在地面上的设备辅助进行定位。而这些辅助的监测站可以极大程度地提高定位精度。
比如说经常可以看到新闻说北斗卫星定位系统的定位精度可以达到0.1米——这就是在地面监控站辅助的条件之下得到的定位精度,但是卫星本身定位精度达不到那么高的水平。
美国在全球有5个监控站,而且几乎是均匀地分布在赤道上【如上图所示】,中国却只有一个——北极站,所以说综合起来看,虽然说北斗卫星本身不属于GPS卫星,但是在监控站这里却有一些差距——毕竟GPS都已经全面建成20多年了,地面设备建设相对比较完善。
所以说,综合来看,北斗系统的定位精度跟GPS系统的定位精度还有一些差距。
另外还要说一点就是,有的人会说:“我的手机定位根本定位根本达不到0.1米,你们都是在吹牛!”这就要说到另外一件事情:定位精度除了跟这些提供定位信号的卫星、监控站有关,还跟你本身的定位设备有关。
比如说北斗卫星提供三频信号,GPS卫星提供双频信号,但是目前绝大部分手机芯片只支持接收单频信号,所以自然在定位精度上达不到理论水平。
现在偶尔会有一些手机支持双频信号【如上图所示,这里的双频信号就是可以提高定位精度的】,定位精度一下子就提高上去了。
而真的要支持到那种厘米级的定位精度,可能设备还需要支持一些更高级的功能【这里我也不太懂,我查的资料是需要支持“载波相位”】,这些设备的费用就要达到几万一台了,你的手机根本就不会有这么高的水平。
最后总结一下:在国内,北斗卫星本身的定位精度跟GPS卫星差不多,但是因为地面监控站建的少,所以整体的定位精度还跟GPS有差别。