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多种全球定位导航系统的对比,信号及频谱分布

专家
2020-06-13 07:47:20    评分

GLONASS系统

 

俄罗斯的GLONASS系统和美国的GPS系统类似,也是一种全球卫星定位系统。系统共有24颗卫星,分布在3个轨道,每个轨道上有8颗卫星,轨道高度19100 km
图片7.png
1 GLONASS卫星星座
GLONASS系统也拥有军用码和民用码两种PRN码,定位精度与GPS系统相当。其中C/A码码速率为511 kHz,码长511,码周期1 msP码速率5.11 MHz。不同的是,GLNOASS系统各卫星使用相同的PRN码,采用频分多址的方式进行区分。各卫星的频率为:                                              图片6.png
k = 1, 2, 3……, 24为卫星编号。L1频段GPS信号与GLONASS信号频谱分布如图2所示。
图片5.png2 GPSGLONASS信号L1频段频谱分布
GLONASS信号地面强度为-161~-155.2dBWGLONASS系统最初的卫星寿命过短,加上苏联解体造成资金缺乏,至20057月,系统只有10颗可用卫星。现在GLONASS系统也进行了现代化升级,****了新型的长工作寿命卫星,增发了L2 C/A信号。

 

 

 GALILEO系统

 

GALILEO系统由欧盟各国推出,系统总共包含30颗卫星,均匀分布在3个轨道上,轨道高度23000 km,运行周期14h 4min,轨道倾角56°。GALILEO系统也采用PRN码进行定位,与GPS系统兼容但又独立于它。GALILEO系统的主要特点是多载频、多用户、多服务。
GALILEO系统主要包括10个信号,位于4个频段。
1E5频段:频率范围1164~1215 MHz,包含E5aE5b两个频段,每个频段各包含2个信号,调制方式为AltBOC(1510),码速率为10.23 MHz,最小信号接收功率为-155dBW。该频段主要提供公开服务(Open ServiceOS)和生命安全服务(Safety-of-LifeSOL)。
2E6频段:频率范围1215~1300 MHz,包含3个信号,调制方式是BPSK,码速率5.115 MHz,最小信号接收功率为-155 dBW。该频段主要提供公共特许(Public Regulated ServicePRS)和商业加密服务(Commercial ServiceCS)。
3E2-L1-E1:频率范围1559~1591 MHz,包含3个信号,中心频率1575.42 MHz用于兼容GPSE1频段覆盖范围1587~1591 MHz,调制方式为BOC(11),码速率1.023 MHz,最小信号接收功率为-157 dBW,主要提供公开服务和生命安全服务。E2频段覆盖范围1559~1563 MHz,主要提供公共特许服务。
图片4.png
3 GALILEO信号频谱分布GALILEO系统信号的频谱分布如图3所示。

图片3.png 

 

北斗系统

 

北斗系统是我国为了摆脱美国技术垄断,防止在国防、军事等重要国家安全领域受制于人而自主研制的卫星导航系统。采用CGS2000坐标系,在亚洲范围内拥有更好的定位精度。
北斗系统计划由35颗卫星组成,拥有地球静止轨道(GEO),中轨道(MEO)和地球倾斜轨道(IGSO)三个轨道。
20097月,中国公布了新的北斗卫星导航系统信号方案,新体制信号集中在B1B2B3三个工作频段上,每个导航信号上均正交调制了普通码和精密码两种伪码,频谱分布如图4所示。导航电文中除了广播星历等参数外,还在GEO卫星上广播广域差分信息。
图片2.png
4北斗信号频谱分布 

图片1.png 

 

 系统对比 

 

对比主要的卫星导航系统,可以发现各系统之间具有一些相似性。
1)星座类似,均有24~30颗卫星组成,实现全球覆盖;2)工作频率类似,均工作在L波段,频率在1164~1610 MHz范围内;3)采用PRN码进行测距定位,有粗码和精码两种码。码速率越高,定位精度越高,信号带宽越宽。4)信号****功率相近,信号最小接收功率在-161~-150dBW之间。5)极化方式相同,****信号均采用右旋圆极化方式。

 





关键词: 多种     全球定位     导航     对比     信号    

工程师
2020-06-13 19:40:44    评分
2楼

感谢楼主分享


助工
2020-06-13 19:43:24    评分
3楼

干货


工程师
2020-06-13 19:47:26    评分
4楼

谢谢楼主分享


助工
2020-06-13 19:50:28    评分
5楼

谢谢分享


助工
2020-06-13 19:53:09    评分
6楼

感谢楼主分享


工程师
2020-06-13 19:56:45    评分
7楼

学到了


工程师
2020-06-13 23:27:01    评分
8楼

很厉害


工程师
2020-06-17 22:51:36    评分
9楼

总结的非常全面了


菜鸟
2020-06-20 15:18:18    评分
10楼

好,总结的很不错,值得好好学习学习。


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