四大全球衞星導航系統服務性能的初步分析(挪威方向)_風聞
其命维新-2019-11-16 21:07
轉自知乎問題 https://www.zhihu.com/question/355902066 下 我們的太空 的回答
問題描述:
是一個課上項目,假設只選用一個系統來完成定位和測速,不是民用常見的多系統聯合使用。
我目前的猜想,對挪威地區最重要的是geometric dilution of precision(GDOP,幾何稀釋值),也就是在高緯度地區能不能找到分佈分散的至少4星。圖來自北斗官網,能比較直觀的表現中國地區增強系統。我沒有找到其他系統的對應圖片。
非常歡迎更多觀點和資料補充,謝謝參與回答的各位
補充:
這是北斗最近的報告,可以看出北歐的覆蓋比想象要好。歡迎提供更多其他系統的資料。
回答原文如下:
作者:我們的太空鏈接:https://www.zhihu.com/question/355902066/answer/895714401來源:知乎著作權歸作者所有。商業轉載請聯繫作者獲得授權,非商業轉載請註明出處。四大全球衞星導航系統服務性能的初步分析(挪威方向)
首先,科普一下,衞星導航系統精度與哪些因素相關
衞星導航系統的定位精度主要由兩方面因素決定,一是位置精度衰減因子(PDOP),主要取決於星座的覆蓋特性,一般來説,用户可觀測到的衞星數越多,與用户的幾何構型越好,PDOP值就更優。目前,世界四大全球衞星導航系統,PDOP全球均值一般為2左右。二是用户等效測距誤差(UERE),該誤差是由空間段衞星軌道鐘差、傳輸環境段的電離層和對流層誤差、用户段接收機噪聲和多徑誤差等三部分誤差項共同組成。目前,四大系統UERE一般為2.0米(95%)左右。PDOP與UERE兩者的乘積即為系統定位精度。
目前, 美國GPS系統和俄羅斯GLONASS系統均已滿星座運行,實現全球覆蓋,為全球用户提供服務;我國北斗衞星導航系統2018年底完成基本系統建設並開通全球服務 2020年底將完成30顆衞星全星座組網(24MEO+3IGSO+3GEO)部署;歐洲Galileo系統由30顆MEO衞星組成,2016年提供初始運行服務,計劃在2020年實現全面運行能力。
綜上,全球四大衞星導航系統都已具備全球覆蓋能力,用户測距誤差相當,在PDOP上的差異也較小,無論是在挪威,還是在世界任何其他地方,都能夠保證用户能夠看到足夠數目的衞星,四個衞星導航系統性能基本相當。
讓我們用仿真數據來做分析基於全球四大系統的星座性能參數、星座構型,來仿真分析四大系統在挪威的PDOP值和可見衞星數結果。

值得注意的是,在挪威等高緯度地區,由於俄GLONASS星座設計時,軌道傾角大於其他三大GNSS,較多考慮了對包括其國土在內的高緯度地區的覆蓋,因此相對而言GLONASS系統在高緯度地區PDOP比低緯度地區略優。
(2)GNSS星座構型

圖1 GPS星座構型(6個軌道面,長期有漂移)
圖2北斗MEO星座構型(3個軌道面)
圖3 GLONASS星座構型(3個軌道面)


