一樣的導航,不同的系統 原來衛星定位系統不只有GPS

發表於 2013/09/21 69,103 次點閱 2 人收藏 0 人給讚
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為了參加2020年的超人路跑,想要展現科技品味的鋼鐵人,決定添購一款專業的馬拉松錶,作為自己時髦的行頭。鋼鐵人走進運動用品店,店員詢問:「請問您要買哪個系統的馬拉松錶?格洛納斯系統、伽利略系統、北斗星系統,還是?史最悠久的GPS系統?」這下子鋼鐵人瞠目結舌,一時間說不出話來。因為他一直以為馬拉松錶使用的定位系統只有一種,就是GPS,卻不知道其實在世界的其他地方,除了GPS之外,還存在著不同的定位系統…

如果有看這篇前情提要,那麼你一定知道,GPS全球定位系統全名為Global Positioning System,由美國國防部研製和維護,使用普及,應用廣泛,所以許多人都將它與衛星導航系統畫上了等號。

但你可能不知道,其實除了GPS,還有不同的衛星導航系統可以使用:俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)、中國的北斗衛星導航定位系統(BDS),及歐盟的伽利略定位系統(Galileo)和日本的準天頂衛星系統(QZSS)。前兩者已正式運作,後兩者正在發展中。以下分別介紹各個不同的系統:

GPS, GLONASS, Galileo, 北斗(COMPASS)衛星軌道比較圖
(By Cmglee, Geo Swan

俄羅斯─格洛納斯系統(GLONASS):

由俄羅斯研發運作的衛星導航系統,全名為GLObal NAvigation Satellite System,全球導航衛星系統。GLONASS系統由衛星、地面測控站和用戶設備3部分組成,和美國的GPS相當類似,在使用範圍上,是目前唯二完全覆蓋全球的定位系統。

但在技術方面,GLONASS與GPS有幾點不同之處:

一、衛星發射頻率不同:GPS每顆衛星的信號頻率相同,而GLONASS的衛星靠頻率不同來區分。基於這個原因,GLONASS可防止整個系統同時被敵方干擾,因而具有更強的抗干擾能力。

二、座標系不同:GPS使用世界大地座標系[註],而GLONASS使用前蘇聯地心座標系。

三、時間標準不同:GPS系統時與世界標準時間相關聯,而GLONASS則與莫斯科標準時間相關聯。

 

中國─北斗衛星導航定位系統(BDS):


北斗衛星導航系統在2012年的服務範圍 
(By Daveduv

由中國自行研製開發,是繼美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之後第3個成熟的衛星導航系統,但仍在發展中。目前已經發射了10顆衛星,於2012年起向亞太大部分地區正式提供服務,並計劃至2020年完成全球系統的建構。

中國有約4萬艘漁船、10萬輛車安裝了北斗衛星導航系統的設備,但在推廣上的最大瓶頸在於晶片價格。相對於GPS系統,北斗終端設備的晶片成本較高,若能夠廣泛生產並普及的話,則價格可望降低。

 

歐盟─伽利略定位系統(Galileo):


伽利略位系統分析架構 (By sassospicco

伽利略定位系統是歐盟一個正在建造中的衛星定位系統,為繼美國GPS、俄羅斯GLONASS及中國北斗衛星導航系統後,第四個可以提供民用的定位系統。為了和美國的GPS作出區隔,歐盟1999年初正式推出「伽利略」計劃,由27顆運行衛星和3顆預備衛星組成,可以覆蓋全球,預計將於2014年開始運作。但由於歐盟內部分歧與資金問題,完工時間尚不能確定。

 

日本─準天頂衛星系統(QZSS):


準天頂衛星系統動畫(By Hiroshi FUKUDA

準天頂衛星系統(Quasi-Zenith Satellite System)由日本研發,是輔助GPS的衛星擴增系統,它總共有三顆衛星,可在兩方面增強全球定位系統的效能:

一、可用性:增進GPS信號的可用性。

二、效能改善:增加GPS導航的準確度和可靠度。

QZSS只有區域性功能,服務範圍只覆蓋東亞,而根據計劃,系統將在2018年3月完成測試。但因政府主責部門不明確,且民間企業投資存在較大缺口,所以進展的狀況並不順利。

 

未來衛星定位錶的新潮流?

在我們所熟知的GPS之外,其實還有其他的衛星導航系統,它們看不見,卻依舊存在。只是在使用範圍上,目前唯有GPS和GLONASS完全覆蓋全球。然而因為俄羅斯長期以來不夠重視民用市場的開發,讓GLONASS的應用普及度遠不及GPS,使用這項服務的人也相當的少。

不過好消息是,目前已有包括蘋果iPhone 4S、iPhone 5、iPad 3、iPad 4、Samsung Galaxy 系列、Sony Xperia系列手機、Nokia Lumia 920、華碩Padfone 2等iOS、Android、Windows Phone 8界面的智彗型手機,搭載了GLONASS和GPS雙定位系統,Nokia也表示在即將推出的手機中使用GLONASS。而hTC發表旗艦機種ONE X+時,也宣佈將在手機中應用此技術。

其實衛星定位系統,不只有GPS

…鋼鐵人從店員手中,接過最新的一款馬拉松錶,除了造型出色之外,上頭搭載了四種不同的衛星導航系統,更能符合超級英雄的各項需求。「不同定位系統,一樣時髦拉風!」有了這款馬拉松錶,讓鋼鐵人不論舉手投足,都成為超人路跑的焦點,和其他超級英雄相比,手上多了項實用的工具,也更為搶眼吸睛!

 

 


[註] 為GPS全球定位系統使用而建立的座標系統,通過遍布世界的衛星觀測站觀測到的座標建立。

 

 

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