(一)四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)起步時(shí)間不一,但各具特色 目前全球?qū)Ш较到y(tǒng)委員會(huì)(ICG, International Committee on GNSS)確定的四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),即美國的GPS、俄羅斯的GLONASS(格洛納斯)、歐洲的GALILEO(伽利略)及中國的北斗(COMPASS)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS是目前唯一全面運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),占據(jù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的主要地位,擁有龐大的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)以及我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)均已運(yùn)營(北斗一代為試驗(yàn)系統(tǒng),二代計(jì)劃2011年底前運(yùn)營),具備一定的市場規(guī)模。歐洲的GALILEO系統(tǒng)之前一直處于緩慢的發(fā)展中,計(jì)劃2014年正式運(yùn)營,目前在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中占比較小。但GLONASS、GALILEO和北斗系統(tǒng)近期發(fā)展速度較快,都在積極部署新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),整體指標(biāo)和GPS相比各有優(yōu)劣?傮w上,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)呈現(xiàn)以GPS為主(占據(jù)90%以上應(yīng)用市場份額),其他三家各有特色的“一家領(lǐng)先,三家加速跑”的格局。
圖:全球4大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
1、美國的GPS系統(tǒng)起步最早,占據(jù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的市場主體 GPS (Global Positioning System)即全球定位系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代由美國陸?杖娐(lián)合研制的空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)。并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。GPS系統(tǒng)已耗資300多億美元,經(jīng)過20多年的研究測試和實(shí)驗(yàn),于1994年3月完成24顆衛(wèi)星在軌的完整系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),可以覆蓋全球98%的地區(qū)。 GPS系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成: (1)空間星座:在地球上空6個(gè)軌道面上由24顆衛(wèi)星(每個(gè)軌道面4顆,此外在軌的還有3顆有源備份衛(wèi)星)組成的空間衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使用戶在全球任何時(shí)間、任何地方都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星;(2)地面站系統(tǒng):由地面主控站、基站、監(jiān)測站及地面天線組成的地面站系統(tǒng),用以獲取衛(wèi)星發(fā)射的信息,計(jì)算衛(wèi)星星歷及其相對(duì)位置;(3)用戶終端系統(tǒng)設(shè)備:用戶配置的終端設(shè)備等用戶端設(shè)備系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)具體功能。 GPS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為:1,全球衛(wèi)星覆蓋;2,全天候信息服務(wù);3,三維高精度獲取速度和時(shí)間信息;4,反應(yīng)速度快、效率高;5,功能多、應(yīng)用廣泛。 GPS系統(tǒng)使用范圍廣泛,在陸?斩加邢嚓P(guān)應(yīng)用:(1)陸地應(yīng)用,主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等;(2)海洋應(yīng)用,包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測定、船只實(shí)時(shí)調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺(tái)定位、海平面升降監(jiān)測等;(3)航空航天應(yīng)用,包括飛機(jī)導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護(hù)探測等。 1993年底美國政府正式向全球民間用戶免費(fèi)開放GPS導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS定位信號(hào)相當(dāng)于廣播信號(hào),用戶可以免費(fèi)接收),從此開啟了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)市場。GPS系統(tǒng)成為當(dāng)今全球主導(dǎo)性的導(dǎo)航系統(tǒng),是各行業(yè)和大眾應(yīng)用中,各相關(guān)產(chǎn)業(yè)(包括芯片、終端設(shè)備制造和導(dǎo)航服務(wù))研發(fā)的基礎(chǔ),占據(jù)了全球衛(wèi)星導(dǎo)航市場約90%以上的份額。