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标  题: 关于双星定位系统的说明  
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 作者: 照世明灯 发表日期: 2000-11-01 19:07:44 返回《军事情报评论》 快速
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关于双星定位系统的说明

双星定位系统是最早由美国一家公司提出来的，是一个双向测距和卫星导航定位系
统（Geostar),欧洲的一些公司也相应提出了同类的系统（locstar)，建立这些系
统的目标是分别要覆盖北美洲的中纬度部分（相应的为覆盖欧洲，中东，北非的中
纬度部分）（注：这是由地球静地轨道卫星所决定的，在高纬度不适用，误差很大
）。
Geostar/Locstar系统由一个地面中心站和两颗地球静止卫星组成（当然还会有备
份星）。
1）其工作原理如下：

　中心站通过其中一颗卫星向用户发出查询信号，用户收到询问信号后发出回答信
号，这个回答信号分别通过两颗卫星转发回中心站。由于中心站和静止卫星的位置
和信号是固定的（地球静止卫星），因此中心站从发出询问信号到接收到回答信号
之间的时间间隔只决定于用户的位置，即用户与两颗卫星之间的距离。
由于两颗以卫星为中心的距离只能在平面上确定出用户的位置，（两个已知半径的
圆球只能相交出一个平面）为了确定用户的三维位置，要么用三颗卫星（此乃
GPS/GLONASS定位原理），要么用其他手段测出用户的高度（Geostar/locstar)。
中心站以此为根据计算出用户的位置，然后把计算出的用户位置再通过卫星转发至
用户。这样，用户就知道了自己的三维位置。最后用户向中心站发出回执，一轮用
户定位就完成了。

2）Geostar的技术指标

Geostar的中心站位于华盛顿，而Locstar位于Touluose,地球静止卫星位于赤道上
空36000公里的静止轨道上。为防止干扰，用3个频段，用户向卫星发射的上行频段
为1610-1626.5MHZ，卫星向用户的下行频段为2483.5-2500MHZ,卫星间的通信链路
频段为5150-5216MHZ。

Geostar用伪随机码测距，码的位率为8MHZ/S，码的长度为2E17-1戈尔德码。中心
站发出的信息，其位速率为62.5KB/S,接收的信息位速率为15.625KB/S.

系统的水平定位精度据称可达7米,它实际上取决于用户高度信息的精度,如果用户
的高度信息精息低,误差可以达到几百米.另外,由于卫星的几何分布的关系,赤道区
域的精度较低,而极高纬度区则无法有效覆盖使用.

由于一次定位信号需要经卫星走四个来回,每个来回约0.24秒,即使不计转发时间和
定位计算及信号格式编排,一共也需0.97秒.如果只算从用户回答询问到收到中心站
定位信息之间这两个信号来回,也至少需要0.49秒.

由于是一个双向的有源系统,它的容量是有限的,据公布,中心站能处理5700256B/S
的输入信息,系统总容量为1.4MB/S(总的信息量,包括定位请求和其他辅助信息).换
言之,相当于每小时200万个用户的容量(每秒平均556个).

以上特性说明,Geostar是一种为低用态用户设计的系统.(其提出的时间是在GPS能
否研制成功还有某种不确定因素之时,当时美国国防部又开始对GPS实行SA政策),可
以以较低的成本(2颗卫星)满足高精度的急需而设计的.用户数量有限(系统容量和
付费的影响).

Geostar虽然不能实现用户无源,高动态,和容量无限的要求,但作为通信,导航和识
别综合系统的潜力,如果借鉴GPS的P/Y码,A-S措施以及自适应调零天线技术,跳扩频
的手段,对于打破用户对GPS的依赖,有着十分重要的意义.


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