除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

上學那會兒書上說我國的北斗分三步走,2020年可以全部完成,當時感覺好遙遠,一晃都過去十年了,時間過得真快,這幾年中國的發展真是舉世矚目。北斗定位系統與高德地圖,百度地圖完全是兩個層面的東西。高德地圖,百度地圖是基於導航系統的一個應用,這個導航系統可以是北斗,可以是GPS,可以伽利略,就看你手機支援什麼系統。

除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

目前安卓手機基本都支援四大導航系統,當然包括北斗。地圖是應用層,北斗訊號解算是硬體層。北斗是硬體,百度地圖是軟體,兩者不存在取代的關係。手機上的晶片透過接受北斗或者GPS,伽利略的訊號,得出位置座標。百度高德地圖軟體獲取了座標,提供地圖導航。

除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

導航晶片內部有自己的判斷邏輯,會根據訊號強度,衛星方位角選擇最佳的衛星用於計算位置。以UBX-M9140晶片為例,有96個接收通道,支援4套導航系統同時接收。相當於可同時追蹤96顆衛星。理論上4顆衛星即可定位,但顯然衛星越多,精度越高。WGS-84和CGCS-2000座標系幾何引數都是公開的,完全可以互相轉化。引數中長半軸、引力常數,自轉角速度值均相同,只有地球扁率有些許差異,但此差異在赤道處投影產生的維度誤差只有0。11毫米。對於民用導航來說,此誤差直接忽略都可以。

除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

接收機收到一顆有效的衛星訊號,就能算出到該衛星的偽距。但是光一個微距是沒意義的,因為是個球面,有無數個點。因此接收機至少要收到四個衛星的訊號才能算出位置座標,這四顆衛星完全可以是不同系統的。每多一顆衛星的資料,相當於多了一個多項式方程,那麼最終迭代運算出來的位置精度就越高。

除了導航,“北斗”還能幹什麼?深度分析其運作原理

打個比方,北斗的定位衛星就是一個個位置已經確定的大喇叭,只要站在這些喇叭的廣播範圍內,不管有多少人,都能聽到喇叭的廣播,然後你只要能聽出來自己離各個喇叭的距離有多遠,就能知道自己的位置了。所以,服務的使用者就是無限的。想要維持服務,只需要讓大喇叭能夠保證供電,持續對外廣播就行了。衛星是廣播訊號,準確說不存在交流,廣播內容就是,位置,高度,時間,客戶端接受這些進行計算得出具體是位置。

北斗系統除提供導航和高精度定位外,還將為民眾提供廣泛的公共服務,為智慧生活提供科技支撐。從最初的模仿,到現在的自主研發,自主創新,自主智慧財產權,北斗還將帶動國內自導航裝置的全產業鏈發展。