DMA340 发表于 15 小时前

多种全球定位导航系统的对比,信号及频谱分布

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 ms;P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:



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2 GPS和GLONASS信号L1频段频谱分布

GLONASS信号地面强度为-161~-155.2dBW。GLONASS系统最初的卫星寿命过短,加上苏联解体造成资金缺乏,至2005年7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,发射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。
1)E5频段:频率范围1164~1215 MHz,包含E5a和E5b两个频段,每个频段各包含2个信号,调制方式为AltBOC(15,10),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 Service,OS)和生命安全服务(Safety-of-Life,SOL)。

2)E6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 Service,PRS)和商业加密服务(Commercial Service,CS)。

3)E2-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GPS。E1频段覆盖范围1587~1591 MHz,调制方式为BOC(1,1),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3 GALILEO信号频谱分布GALILEO系统信号的频谱分布如图3所示。


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。

2009年7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B1、B2和B3三个工作频段上,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4北斗信号频谱分布


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)信号发射功率相近,信号最小接收功率在-161~-150dBW之间。

5)极化方式相同,发射信号均采用右旋圆极化方式。

Leolisk 发表于 15 小时前

转发了

hamycui 发表于 14 小时前

谢谢分享

小熊爱飞翔 发表于 14 小时前

转发了

tangxin 发表于 14 小时前

学习了,谢谢!

wjt213414 发表于 14 小时前

转发了

wu18852138052 发表于 13 小时前

转发了

lanjiadong 发表于 13 小时前

转发了

x60528 发表于 13 小时前

转发了

zxgcz888 发表于 12 小时前

转发了

2132207956 发表于 12 小时前

转发了

Love7 发表于 12 小时前

转发了

zhuimeng0101 发表于 11 小时前

转发了

zhuimeng0101 发表于 11 小时前

转发了

吹毛成仙 发表于 11 小时前

转发了

ytyt666 发表于 10 小时前

转发了

wazchsyz 发表于 10 小时前

转发了
页: [1]
查看完整版本: 多种全球定位导航系统的对比,信号及频谱分布