“北斗”卫星个数、覆盖范围超过GPS 意味着什么
最近有一则新闻，在国际上引起了广泛的关注，但是在国内报道很少，但是在我看来，具有重要的意义，那就是“北斗”卫星个数和覆盖范围都超越了GPS系统。
实际上，“北斗”卫星个数从去年就开始超越了GPS系统，如下图所示。
根据美国卫星接收器企业Trimble公司的卫星轨道数据，北斗系统在2018年一口气发射18颗卫星，目前运行35颗，超过了美国GPS的31颗。俄罗斯格洛纳斯定位系统24颗，欧盟伽利略定位系统为22颗。
相对于卫星个数，更重要的是覆盖范围。根据最新的统计数据，在195个联合国成员国的首都上空，在130个国家，北斗卫星的每天可见星数已经超过了GPS。可以看到，在包括日本在内的亚洲，甚至在欧洲，北斗卫星的可见天数已经超过或者与GPS相同。
这意味着什么？覆盖范围越大，可见星数越多，就越容易提高精度，进而可以为更多的用户、企业提供服务。目前北斗提供的免费开放服务精度为：
定位精度平面3.6米、高程6.6米
测速精度0.05米/秒
授时精度单向9.8纳秒，开放服务不提供双向高精度授时。
当然，还有针对授权机构的服务，定位精度更高。
关于美国GPS系统的精度，按照官方发布的材料，对于免费开放服务的精度，“在95%的情况下精度可以达到7.8米”，貌似还不如北斗，不过因为GPS已经发展20多年，地面设施更加完善（美国在全球有5个监控站，而且几乎是均匀地分布在赤道上），所以综合而言，北斗的精度距离GPS还有一些差距。
至于为什么卫星定位还需要地面设备的辅助，这涉及到卫星定位的原理：
1）在空间中若已经确定A、B、C三点的空间位置，且第四点D到上述三点的距离皆已知的情况下，即可以确定D的空间位置，原理如下：因为A点位置和AD间距离已知，可以推算出D点一定位于以A为圆心、AD为半径的圆球表面，按照此方法又可以得到以B、C为圆心的另两个圆球，即D点一定在这三个圆球的交汇点上，即三球交汇定位。
2）当卫星导航系统使用有源时间测距来定位时，用户终端通过导航卫星向地面控制中心发出一个申请定位的信号，之后地面控制中心发出测距信号，根据信号传输的时间得到用户与两颗卫星的距离。
3）除了这些信息外，地面控制中心还有一个数据库，为地球表面各点至地球球心的距离，当认定用户也在此不均匀球面的表面时，三球交汇定位的条件已经全部满足，控制中心可以计算出用户的位置，并将信息发送到用户的终端。
但是，随着卫星数量的增加，覆盖范围的扩大，以及地面设施的完善，北斗系统的精度正在进一步提升。
下面是目前北斗系统在国内和国外的应用情况：
2018年中国国内卫星导航产业产值已超过人民币3000亿元，支持北斗三号新信号的28nm工艺射频基带一体化SoC芯片，已在物联网和消费电子领域得到广泛应用。最新的22nm工艺双频定位芯片已具备市场化应用条件。
据统计，国产北斗导航型芯片模块累计销量已突破8000万片，输出到100余个国家和地区。北斗系统现已广泛应用于交通运输、公共安全、农林渔业、水文监测、气象预报、通信计时、电力调度、救灾减灾等领域。
据统计，2019年第一季度，在中国市场申请进网的手机有116款具有定位功能，其中支持北斗定位的有82款，北斗定位支持率达到70%。支持北斗系统的手表、手环等智能穿戴设备，以及学生卡、老年卡等特殊关爱产品不断涌现，得到广泛应用。此外，北斗系统还广泛应用到印度尼西亚土地确权、科威特建筑施工、乌干达国土测试、缅甸精准农业、马尔代夫海上打桩、泰国仓储物流、巴基斯坦机场授时以及俄罗斯电力巡检等多国不同领域。
北斗信号的获取主要取决于手机处理器（SOC）中集成的定位芯片，目前大多SOC都能同时支持GPS、北斗，包括高通骁龙、联发科和华为海思等。也就是说，采用这些SOC的华为、O&V、小米、一加、魅族等品牌的大部分型号手机都支持北斗定位。不过，据目前的信息来看，苹果手机不支持北斗导航。
我们通常习惯说“GPS定位”、“GPS导航”，其实很有可能，正在给你导航、定位的，是北斗系统！
如果大家对北斗卫星导航系统的原理感兴趣，还可以参考下面这本书：
您可能还想要读崔哥的其他文章：