北斗三号, 离我有多远?

2021-01-08

刚刚! 7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京人民大会堂举行,习近平总书记现场宣布北斗三号正式开通。


令人激动的时刻终于来了!历时26年,中国人终于向全世界宣告,我们建成了属于自己的、真正意义上的全球卫星导航系统


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或许,在测绘人的朋友圈,北斗三号全面建成开通,确实是吹水嗑瓜体面一回的消息。


当年发誓好好学习成为科学家的你,也许还没记住几个化学元素、物理公式,而我们中国的北斗卫星导航系统已经布局全球正式运行了。


除了动和骄傲,相信大伙内心深处也有很多问号,“北斗”到底对我们测量作业有什么帮助?离我到底有多远?


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今天不讲术语不打官,来就这个话题,聊点大家都读得懂的“大白话”。


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对于普通大众来说,北斗服务已经通过芯片内置到我们的手机、汽车等设备中,当我们打开地图app使用导航定位时、当我们享受便捷打车和外卖服务时,实际上就已经用上了北斗卫星。


而对于测绘这种高精度需求定位领域,北斗三号带来的将是一次硬实力的比拼。下面我们就来看看它对测绘的影响到底是怎么一回事。



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①搜星更多、信号更好

抗遮挡能力更强



首先,斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道(MEO)、3颗地球静止轨道(GEO)和3颗倾斜地球同步轨道(IGSO),共30颗卫星组成。


对于北斗二号,北斗三号在覆盖能力、空间信号精度、空间信号可用性、连续性等均已大幅优化,随着新卫星逐步完成在轨调试并正式入网,RTK搜星更多、信号质量更好,在测量精度和效率上将有显著提升。


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其次,这种三个轨道面的星座设计,是北斗导航系统的独创“作品”。与其他GNSS成员相比,最突出的特点就是增加了高轨道卫星,通常卫星越高抗遮挡能力就越强,尤其低纬度地区这种抗遮挡性能更有优势。


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②新增导航民用信号

B1C、B2a狙击RTK测量“拦路虎”



 

(敲黑板)重点来了,说起导航定位,离不开卫星信号。从用户视角来看,从北斗一号、北斗二号到北斗三号的发展史,实际上就是北斗卫星导航信号的进化史。


 

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相对于“北斗二号”,“北斗三号”信号在技能上当然更炉火纯青。在服务上,它实现了从服务区域到服务全球,在技术上(咳咳,重点来了~),“北斗三号”完成导航信号升级,实现与“北斗二号”信号的平稳过渡。据北斗官方介绍,北斗三号公开服务信号在B1I和B3I基础上,增加了B1C和B2a信号。


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其中,B1C信号针对高灵敏度接收机和抗多路径性能进行重点优化,以确保恶劣环境下的可靠接收;B2a针对高精度和抗干扰性能进行优化,确保与B1的联合使用达到最优性能


B1C和B2a,作为北斗三号两大公开服务导航信号,一个主抗多路径(如城市楼宇遮挡)、一个主抗干扰(如野外电磁干扰),RTK两大“拦路虎”通通被拿下


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密林遮挡等复杂环境干扰
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楼宇遮挡等多路径干扰
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既然北斗三新信号这么“优秀”

那我什么时候能用上?



看到这里,有朋友要发问了

👉既然搜星能接收到,那我是不是用上了北斗三号?

既然用户有疑问,咱就很有必给大家科普一下。上面我们说过了,为了保障用户利益,斗将继续播放二代老信号B1I、B3I,同时逐步启用B1C和B2a新信号换句话说,实际上大家早就已经用上了,只不过用的是北斗三号兼容的二代老信号

这也解释了为什么北斗三号新信号正式启用之前,大家却能接收到北斗三号卫星信号(卫星编号PRN>16)的原因

当然,这并不是北斗真正的实力,北斗三号真正的“必杀技”在于两大新信号B1C和B2a的正式启用。

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👉告诉我,北斗离我到底有多远?

卫星导航系统要发挥作用,必须“天地联动”——天上的卫星发送信号,地面设备接收信号。要想用上北斗三号新信号,除了硬件支持,还要从算法端、板卡端推陈出新。

RTK要接收到北斗三号新号,还需国际密令”——RTCM电文协议(实时GNSS差分信号格式,有了它,接收机才能“读懂北斗的两大新信号。

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目前,由于国际上暂未公布支持北斗三号新信号的RTCM电文协议,因此,大家要真正用上全面支持北斗三号的RTK接收机,还需再耐心等个“吉”。

随着第55颗组网卫星入网运行,北斗三号全球卫星导航系统正式开通预计国际将很快公布RTCM电文协议可谓万事俱备,只待东风。一个新的时代,正在天地之间逐步揭幕。

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