提到卫星导航定位系统,就不能不说说大名鼎鼎的GPS了。GPS(GlobalPositioningSystem,全球定位系统)是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统,目前通过24颗卫星构成的星座能够有效覆盖全球大约97%的面积。此外,能与之抗衡的只有俄罗斯的GLONASS系统,这一系统在前苏联时代开始建立,目前在轨星只有6颗可用,不能独立组网,只能与GPS联合使用。目前,GPS定位精度可达15米,测速精度0.1米/秒;GLONASS导航定位精度约为30—100米,测速精度0.15米/秒。
曾有国内媒体报道称,“北斗一号”系统是中国版“GPS”,这是很不准确的。首先,“北斗一号”是区域卫星导航系统,只能覆盖中国及其周边地区;而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统,在全球的任何一点,只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标。其次是作用原理不同,“北斗一号”是用户先发射需要定位的信号,通过卫星转发至地面控制中心,地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户;而GPS和GLONASS只需要接收4个卫星的位置信息,由自己解算出三维坐标。这是由于“北斗一号”本身是两维导航系统,仅靠2颗星的观测量尚不能定位,观测量的取得及定位解算均需在地面中心站进行。
虽然不及GPS神通广大,但“北斗”系统也有着GPS和GLONASS无法比拟的独特优势。“北斗星通”卫星导航技术公司总裁周儒欣表示,“北斗”系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS民用定位精度相当;短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。
对于西方媒体大力鼓吹的所谓“北斗”系统主要用于军事用途,中国的专业人士纷纷表示质疑。他们指出了以下关键几点:1.“北斗”系统定位依靠地球椭圆球轨道面,所以,对于实际应用来说,因为存在高度上的误差,必须依靠精确数字地图矫正。这对于缺少大量班级数字化系统的中国军队是实质上的阻碍。2.“北斗”系统是同步卫星,这意味着落地信号功率很小,需要有碟型天线。但导弹的卫星信号接收系统很难做到微型化。3.同步卫星相对于终端来说,下行波束的角度很窄,也就是说,运动的地面终端必须不断调整天线的指向,在车船上,需要一整套的稳定装置,而对于高速运动的设备,这是几乎做不到的。4.“北斗”系统规划为4颗卫星,但是定位只用两颗卫星,另两颗是备用星(目前只发射了一颗),只能为终端用户提供经度和纬度,无法为用户提供所在高度的数据,因此需要另设地面中心站的推算高度。这在定位精度和效率上无法达到GPS军用定位精度。
众所周知的是,GPS从诞生时起就是由美国国防部掌握的国防战略卫星导航定位网,而GLONASS更是带着浓厚的军事对抗色彩而部署的。尽管进入20世纪90年代以来,美、俄两国出于巨大经济、政治利益考虑先后开放了民用领域,但在核心使用方面,仍未对军用领域开放。与之相比,“北斗”系统从未对民用性能和精度进行人为限制。目前,“北斗”系统服务于导航定位、指挥控制、精密测量、目标监控等国内多应用领域。