什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

如何理解北斗导航卫星的定位原理? 这是专业问题什么是北斗导航,银杏尝试做一个非专业浅显理解,抛砖引玉吧。(●—●)

卫星携带原子钟,播发无线电信号,带有时间标记,简称时标。也就是带有播发时的时间点标记。用户终端机接到信号,跟自己的时间对一下,获得一个时间差,与雷达速度v相乘,就是无线电到用户的距离。而卫星坐标是已知的(可设为直角坐标系的x*、y*、z*),这样用户一定在这个距离为半径、卫星为圆心的球面上。那么同理,有第2颗卫星的信号呢,就在另一个球面上。两个球面的交线就是一个圆。再有第三个卫星信号呢,圆和球面的2个交点,其中一个在地球之外,可以排除。那剩下的一个就是用户位置了。

但实际还有一个未知数,就是终端机时间不准,和卫星的时间差,设为s。多了一个未知数,加上用户坐标(x,y,z)算起来就是4个未知数。没关系,那再多一个卫星就可以啦。四个球面,设三个时间差为abcd用解析几何的方程表达。 (x-x*)²+(y-y*)²+(z-z*)²=(a-s)²v²。 同理,列四个球面方程,就可以求解啦。

那么北斗一期开始只有双星定位,是怎么定位的呢?是陈芳允院士提出,把地心虚拟为第三颗卫星,电子地图的地表作为球面,由地面站代替播发信号,这样就实现了双星定位。

粗浅理解,有问题还请告知。

错!对于北斗导航的服务,国内普通人其实早就在使用了。

什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

有没有发觉,现在的手机上有个“位置信息”的选项?而以前,对应的则是“GPS”选项。

什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

这又有什么区别呢?

什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

什么是北斗导航,如何理解北斗导航卫星的定位原理

GPS其实有狭义和广义两种解释。狭义的GPS指的就是我们通常熟知的,美国的卫星导航系统。

而广义的,则可以解释为全球定位系统(Global Positioning System),俄罗斯的“格洛纳斯”、欧洲的“伽利略”和中国的“北斗”,都是全球定位系统!

93年震惊世界的“银河号事件”,我国银河号远洋货轮被屏蔽GPS信号,被迫在海上漂泊了一个多月。这个GPS指的就是狭义的GPS。

之所以有点乱,这锅还得老美来背。老美霸气侧漏习惯了,又没文化底蕴,建个卫星导航系统,直接就取名叫全球定位系统(Global Positioning System)。

这样一搞,后来者就尴尬了,你取个阿猫阿狗啥的,大家不就好区分了嘛。可偏偏老美的东西是建成最早的,也是普及度最高,名气最大的。

这就好比当初摩托罗拉最先搞出了手机,如果它脑袋秀逗了,给自家手机品牌取名就叫“手机”一样。苹果的IPHONE、华为的P系列和MATE系列,小米的、三星的,这些不也都是手机嘛?那就乱套了!

这么解释,应该很清楚了吧!广义的GPS指的是一种基于卫星的全球定位系统,说北斗是一种GPS一点毛病没有,就跟说华为P50是一部手机一样没毛病。

但因为上述的概念混乱,所以现在的国产手机都把“GPS”这个选项改成了“位置信息”。当你把手机上的“位置信息”点选后,手机通常就可以支持包括美国GPS、中国北斗在内的主流定位系统。

至于苹果手机,则从iPhone 12开始才支持北斗的。不相信自己手机支持北斗的同学,可以下载个搜星APP,看能不能搜索到北斗的卫星信息。

另外,之所以普通人觉得北斗的存在感低,这是因为北斗提供的是底层服务,与我们常用的高德地图、腾讯地图等应用服务不是同一个概念。可以说,现在的高德导航等精度越来越高,与北斗系统的完善关系重大。

举一个不是很准确的例子,北斗系统对应移动联通等运营商的基础网络,提供的是底层服务,今日头条抖音等APP提供的就是应用服务。没有随时随地可高速上网的移动网络,再多的APP也是白搭。

所以说国内普通人没有用北斗是一个伪命题,当你使用的手机有“位置信息”,或者当你使用高德腾讯这些地图时,就一定在使用北斗提供的定位服务了。

2022-06-10

2022-06-10