全球地理信息系统

全球地理信息系统（共10篇）

全球地理信息系统 篇1

摘要：全球空间信息公众服务规范及商业化运营系统的主要研究内容和目标, 是基于我国自主的国家级搜索引擎, 突破巨量用户并发访问、空间实体精准映射、多层语义动态关联、互联网事件信息全息内容实时获取与融合等关键技术;研究建立空间信息公众服务规范与运营体系, 实现空间信息公众服务的高可用、高效率和可持续性;基于可扩展架构、海量空间数据管理和分布式信息服务技术, 构建全球空间信息公众服务技术平台;构建人民搜索“即刻热点信息公众服务系统”, 实现互联网事件信息的实时获取、精准定位与过程跟踪, 通过互联网 (包括移动互联网) 为社会公众提供精准、丰富、快捷、持续的全球空间信息内容服务。2013年度, 该课题按照任务书中第一年度的考核要求, 完成高效空间信息存储与高性能空间信息检索技术验证;研究并建立了空间实体映射模型、互联网事件表达模型;完成公众应用服务规范文本初稿编写;初步完成了基础空间信息公众服务集群环境的搭建;完成了空间信息平台与人民搜索IT基础环境的对接试验与测试;完成了事件精准定位与空间关联工具研制;初步实现事件探测与属性信息获取软件的研制;并已提交5项专利申请、4项软件著作权申请以及1篇科技论文。

关键词：全球空间信息,公众服务,商业运营系统,互联网事件

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全球地理信息系统 篇2

全球定位系统（GPS）是一种以卫星及通讯发展为基础的无线电导航系统，由GPS星座、地面监控系统和GPS信号接收机三部分组成。在全球范围内任何位置，不管是任何天气条件，都可以24小时不间断地获得GPS定位到的准确的几何图像。全球定位系统的卫星分布和运转的轨道与地球相距约11000海里,通过GPS信号接收机就可以获得传回用户设备的导航信息。全球定位系统有着相比于以往的雷达定位系统更加高精度、全天候、自动化和高速度的优势，因此被广泛应用于诸如交通、航空、测绘、勘察等多领域多学科。虽然全球定位系统最初的设计目标是作为军用，但当它研制成功之后，人们在实际应用中发现了这个早期军用系统的.专属产品其实在民用领域同样能发挥巨大的作用，人们甚至可以在日常生活中使用全球定位系统进行导航。

2空中交通管理重点介绍

民用航空的空中交通管理，顾名思义是为了对民用航空所进行的飞机飞行活动提供飞行支持和维护，同时由于民用航空的逐渐发达，空中交通管理还会对空中交通流量进行和陆地类似的交通秩序维护。总而言之，空中交通管理是为了保证民用航空有序飞行和旅客安全到达目的地的一系列管理措施。空中交通管理主要分为三类，分别是空中交通服务管理、空中交通流量管理和空域管理。

2.1空中交通服务管理

空中交通服务管理应该提供的服务有：空中交通管制服务、飞行信息服务和危险警告服务。空中交通管制服务的主要目标是防止航空飞机在飞行过程中和其他飞机相撞，同时要防止飞机在机场或附近空域内与其他飞机或障碍物相撞，保证空中飞行活动的安全和良好的交通秩序。飞行信息服务可以为处于起飞、飞行、降落状态的飞机提供实时的飞行信息，并适当地提出一些操作性高的可避开危险和加速飞机飞行的建议。危险警告服务主要是为了解决飞机飞行中遇到问题需要救援的问题，帮助定位待救援飞机的位置和所遇到的情况，协助搜救工作。

2.2空中交通流量管理

空中交通流量管理（ATFM）可以监控空中交通的当前情况，管理的目标是帮助飞行中的飞机之间进行高效的沟通，科学地预测和控制交通流量，在保证所有航线、空域的交通流量不超过航空运输局规定的最大安全容量的前提下，尽可能地加大交通流量。提高空中交通管理的能力可以帮助空管部门更加有效地利用空域和地面等多种资源。

2.3空域管理

空域的划分应在国家安全和飞行需要的基础上，结合空中交通管理和通信、全球定位系统、地面基础设施及机场周边环境等进行。我国空中交通管理发展的目标是由国家使用先进的空中交管系统进行统一的空域管理。

3全球定位系统在空中交通管理中的应用

3.1全球定位系统帮助维护空中交通秩序

城市的陆地有纵横交错的公路、高架桥等，公路有交通规则才能确保车辆行驶的安全。而空中的各种航线更为复杂，不仅有平面间隔还有垂直间隔。飞机在飞行中相比陆地车辆更容易受到自然环境诸如气流和气压的影响，因此需要一套航空适用的更加严格缜密的交通规则。飞机的大小和性能决定了它可被允许飞行的高度。小型飞机的活动范围在3000米以下，大中型飞机可以活动在3000米高空以上。1000到7000米之间属于中空飞行，7000到12000米之间属于高空飞行，更高的距离属于平流层飞行。不同飞机，不同的高空距离时飞机之间的垂直间隔都在交通秩序规范之内，而实际飞行中具体如何确保飞机都遵守了这些交通规则，就需要全球定位系统的帮助，让空域中所有飞机之间实时的精确间隔都在空中交通管理的监测之内。

3.2安装全球定位系统有效缩短航线成本

随着我国民用航空业的迅速发展，大多数民航公司都开始安装全球定位系统来达到有效缩短航线总体成本的目标。在空中交通管理系统中应用全球定位系统对于航程较短的航线和直达航线的成本改进效果尤为明显。全球定位系统可以大幅地减少飞机在高空中原有的大部分多余的盘旋，用合理的小程序间隔指挥引导飞机少绕弯路到达目标。

3.3全球定位系统与数据传输相结合的ADS系统

在海洋上、地面HF无线电通信和雷达都无法覆盖的区域，飞机要想与地面空中交管系统取得联系，离不开全球定位系统的协助。这是全球定位系统在空中交通管理中的另一应用。因为全球定位系统是在任何地方都可以获得定位信号的，因此在这些情况下它依然能全面地控制飞机的飞行。当飞机飞过无线电和雷达无法覆盖的区域上空时，以前的方法是增大飞行程序间隔，因此飞机必须遵循较远的安全航线，虽然确保了飞行安全也增加了航线的成本。而全球定位系统与数据传输数据相结合的ADS系统，使空中交通管理中心不再依靠地面警戒雷达来控制飞机，这样空中交通管理的指挥就不再是不确定或者未知的，ADS系统会将正在海洋上空飞行的飞机的位置准确地反映给空管中心，表现为飞机把自身定位自动汇报给地面而不再需要加大航线距离来飞过未知区域。

3.4民用计算机卫星通信系统正逐步发展

“棱镜门”背后的全球信息危机 篇3

她头戴象征世界七大洲的尖芒头冠，手上高举火炬，脚下是打碎的手铐、脚镣和锁链，默默守卫着“自由、民主和人权”。

然而，“棱镜门”事件却给无辜的自由女神塑像当头一棒。

被美国称为“叛徒”的斯诺登近日扔下了一枚重磅炸弹：自2007年起，美国情报机构就开始与美国各大互联网公司暗通款曲，自由调取全球公民的各种隐私。

一时间，整个世界陷入信息安全危机。

赤裸裸的威胁

无论你生活在世界的哪个角落，你的一颦一笑、一举一动都可能出现在美国情报机构的监控录像里。

因为自2007年起，美国国家安全局和联邦调查局就开始与谷歌、雅虎、微软、苹果、Facebook、美国在线、PalTalk、Skype、YouTube九大公司私下合作，通过这些公司的中心服务器直接接触世界众多国家用户的音频、视频、照片、电邮、文件和连接日志等信息。

即使作为盟友，欧盟也未能幸免。

至少有7个欧盟成员国的特工部门会向美国安局提供本国公民的电话和网络记录。

美国安局在欧盟的华盛顿和布鲁塞尔办公室安装过监听装置，并窃听其会议和电话，甚至入侵欧盟网络，偷看其内部文件和电邮。

欧洲议会议长Martin Schultz对此表示“深深的担忧和震惊”。在他眼里，美国此举将会“严重影响”欧美之间的关系，意味着当前关于建立跨大西洋自由贸易协定的讨论可能会搁浅。

法国总统Francois Hollande警告，美国针对法国政府的任何监控都必须马上停止。

德国更是暴跳如雷，因为美国情报机构对德国的“特殊优待”。

德国被列为与伊拉克和沙特阿拉伯同级的“第三级”伙伴，美国平均每月对德国通信的监控达到5亿多个。

“如果媒体的报道属实的话，这让我想起了冷战时期敌方采取的行径。”德国司法部长Sabine Schnarrenberger愤怒地说，“这让我无法理解，我们在美国的朋友将欧洲当作敌人。”

但是，美国的监控对象不仅在欧洲，它的触角遍布全球。美国安局全球范围内的网络攻击行动超过6.1万项，法国、意大利、希腊、日本、墨西哥、韩国、印度和土耳其等38个大使馆都“榜上有名”。

“根据斯诺登的报告，我认为某些国家的一些监视技术严重侵犯了（他人的权利）。我认为大规模的在国家内部或边缘进行监视尚可理解，但是如果入侵到别国的信息基础设施，这就太咄咄逼人了。”香港大学工程学院计算机科学系副教授邹锦沛在接受《科学新闻》采访时如是表示。

随着快速崛起，中国自然也成为了美国重点监控的对象。

据斯诺登公布的资料显示，美国政府多年来一直从事针对中国个人和机构的网络攻击行为，其入侵中国内地与中国香港的网络至少有4年时间。

美国政府黑客攻击的目标达到上百个，其中还包括学校。黑客通常是通过入侵巨型路由器，然后入侵成千上万台电脑，无需一一入侵个别电脑。

“包括我们国家在内的世界绝大多数国家的信息系统，买的几乎都是美国的产品。也就是说你的信息系统，从硬件到软件，都是用美国产业界提供的产品构建的。面对‘斯诺登事件’揭露出的美国信息产业巨头与美国安全部门合作的事实，怎么能保证这些系统是安全的？”中科院信息工程研究所副所长孟丹对此感到深深的担忧。

“全世界所有的顶级域名都是由根服务器来确定的，包括中国的顶级域名“.cn”也不例外。所以中国因特网是否可用，其控制权是在美国手中。”中国工程院院士倪光南这样告诉《科学新闻》。

他们担心，美国目前已经掌控了各国网络安全的命脉。

一旦战争爆发，美国政府极有可能利用思科提供的全套网络产品配置，并配合微软提供的系统漏洞，发动网络战，对他国实施致命打击。

但是，面对美国信息安全赤裸裸的威胁，各国政府和民众也只能叹一句奈何。

无奈的背后

无奈颇为沉重。美国肆无忌惮的背后，折射出它强大的信息技术和产业基础。

美国货几乎“控制”了全球。全球大多数互联网的软硬件都是清一色的美国货：希捷的硬盘，英特尔的CPU，思科的交换机、IBM和HP的服务器、微软的操作系统和办公软件……

而数据更令人触目。

全球85.2%的PC微处理器被英特尔垄断，而在全球操作系统市场上，Windows和苹果操作系统以97.21%绝对优势控制着全球的电脑终端。

互联网的情况同样不容乐观。88.6%，这个近九成的数字，代表的是谷歌和雅虎两家公司占据全球搜索引擎的份额。

思科更是几乎掌控了中国各大网络命脉：政府、海关、邮政、金融、铁路、民航、医疗、军警等要害部门，以及中国电信、中国联通等电信运营商的网络基础建设。

“微软、苹果和谷歌控制了整个技术市场，所以他们有能力去决定人们所看到的东西和人们所能接触到的东西。”南澳大利亚大学UniSA学院副教授Stephen Bovle向《科学新闻》道出了美国在信息安全领域一家独大的缘由。

从网络设备到计算设备，再到存储设备，美国信息技术企业在全球各个核心领域占据了庞大的市场份额。在它们面前，世界各国的信息安全形同虚设。

但是一声叹息之后，人们却发现，这种趋势却很难改变。

英国剑桥大学计算机实验室安全工程教授Koss Anderson告诉《科学新闻》，美国的信息产业垄断是由于该产业自身的特性所决定的。

“信息产品和服务产业有很强的垄断倾向，因为网络效应、双边市场、技术锁定和较低的边际成本。”Anderson解释说，“这就是这个行业受到IBM、微软等公司控制的原因。”

日本曾经尝试过某些改变。

明治大学交叉数学科学院前沿媒体科学系教授Hiroaki Kikuchi向《科学新闻》介绍，日本在20世纪90年代曾经发展过自己的密码算法。大多数日本IT公司如日立、NEC、富士通、索尼、三菱都有他们自己的保密算法。

不幸的是，这些算法中的“窄轨道”都被开放式算法、AES、RSA和DSA所取代。时至今日，日本政府公钥基础设施（PKI）也只得退而求其次，鼓励将这些标准与日本标准一起使用。

美国发达的信息产业，像一张密密麻麻的大网，罩在世界各国的心头。而“棱镜门”的出现，让这张网瞬间收紧。

强势的手段

除了强大的信息产业做后盾，美国在全球“信息战”的胜券在握，周密的国家战略部署和顶层设计也发挥了很大作用。

“9.11”事件为美国赢得了一个合理的借口。

事件之后，小布什总统成立了“总统关键基础设施保护委员会（PCIPB）”，代表政府全面负责国家的网络空间安全工作。

甚至，布什政府刻意将总统关键基础设施保护委员会、国家基础设施保护中心（NIPC）和关键基础设施保障办公室（CIAO）三个机构搬至同一幢办公楼，让他们之间更容易“相互沟通”。

从那时起，美国由“发展优先”转而注重“安全优先”，并将“制网权”作为新的战略制高点，形成了“陆、海、空、天、网”5大国家战略发展要地。

而奥巴马总统也不遑多让。在他上任4个月后，就开始狠抓信息安全的组织架构，设立了由总统直接出面协调的“白宫网络安全办公室”，协调6大网络安全专职机构。

除此之外，奥巴马政府还在弗吉尼亚州的阿林顿成立了“国家网络空间安全和通信集成中心（NCCIC）”。该中心总投资约900万美元，专门负责协调和整合6大网络安全专职机构，24小时全天候监控涉及基础网络架构和美国国家安全的网络威胁。

在Anderson看来，美国有绝对的“主场优势”。

在美国政府的信息安全构架中，除了“棱镜门”曝出的主动监控，还“主动”地以别国侵害美国安全为由，实现信息领域的自我保护。

最近几年，美国曾多次以“安全问题”为由发难，打击在美开展业务的中国企业。

2012年，美国因怀疑中国通信设备留有后门，不许美国电信运营商与中国华为、中兴两家公司进行合作，因为后者“可能对美国国家安全构成威胁”。

对此，中国工程院院士、网络安全专家方滨兴去年就曾发表过看法，认为美国此举实际上是以己度人。

另一方面，世界各国虽然无可奈何地使用着美国信息产业的软硬件和风靡全球的个人信息终端，但他们也认识到必须做些什么来保护自己的国家隐私。

近年来，世界各国也紧随超级大国美国的脚步，相继出台了一项项政策和法律，并积极完善顶层设计和管理组织架构，努力保障互联网安全。

作为军事、科技大国，“冷战”时的一极——俄罗斯，早在上世纪90年代就设立了国家技术委员会，主要负责执行统一的技术政策，协调信息保护领域的工作。并在《俄罗斯国家安全构想》中明确提出：保障国家安全应把保障经济安全放在第一位，而信息安全又是经济安全的重中之重。

虽然并未被“棱镜门”监控，美国盟友、英国政府还是发布了《英国网络安全战略》，明确提出2011年之后的未来四年，将斥资6.5亿英镑改善英国网络安全环境。

经济大国日本方面也未雨绸缪，针对互联网的威胁制定了“反黑客对策行动计划”。同时，日本政府还注意加强与美国在反黑客方面的合作，召开了“日美网络安全会议”，并派入到美国接受反黑客培训，建立自己的反黑客队伍。

近邻印度同样有所动作。印度陆军总部建立了专门负责网络中心战的网络安全部门，组建了一支超过1.5万人的网络战部队。同时，政府大力解决相关的法律和人才招募障碍，保护受雇于该项目的印度黑客，以先发制人的方式突破对手的安全防御。

虽然世界各国的努力仍然不能阻止美国的强势入侵，但这些努力为中国敲响了警钟。

“信息安全主要是社会问题、政治问题，而非科学问题，相比于美国的内紧外松，我国却是从上到下多个部门分散着管安全，当大张旗鼓说安全的时候，这反而有可能会不太安全。”中国科学院计算技术研究所研究员闵应骅向《科学新闻》表达了忧虑。

毕竟，随着互联网技术的发展和基础设施对网络的依赖，网络信息战的毁灭性已经达到了前所未有的程度。俄罗斯更是将其称之为“第六代战争”。

这次，美国再一次走在全球的前面。该国国防部长罗伯特·盖茨宣布，美国成立了全球第一个“网络战”司令部，以保证在“第六代战争”中的绝对优势地位……

宁可错杀一千

美国对信息安全的紧张度可以说到了“草木皆兵”的地步。

80年代初，一位天津的学者前往美国伯克利大学访问。访问进行得很顺利，但他在回国的时候却被拦住了，只因为他携带的软盘里有在美国实验室里拷贝的一个软件，而他对于被管控却一无所知。

“就在80年代，刚刚改革开放之时，在我国的知识分子对知识产权都不了解、不清楚的时候，美国就在做信息安全、信息保密工作了。”闵应骅不禁感叹道，美国做信息安全的基本条件是“内紧外松”，就是它明明管着你，你却意识不到。

而美国自身市场的封闭程度之深，也让华为、中兴等想要进驻美国市场的企业多番败走华容道。不在美国本土生产的坚决不用，宁可错杀一千，不可使一人漏网。

当初，联想收购IBM时，美国国务院原本订购了一万台IBM电脑。但是联想的收购行为，使美国政府决定撤购，因为他们认为这存在国家安全问题。

而且，IBM虽然归属于联想，但美方要求核心技术不能离开美国国土，甚至中国人都不能轻易进入联想购买的IBM研发中心。

但是当美国将中国制造拒之门外的同时，中国却对美国的信息产品门户大开。

“我们国家非常开放，买谁的都觉得没事。”中国科学院计算技术研究所研究员胡伟武在接受《科学新闻》采访时，为中国的信息安全意识淡薄感到深切不安，“安全本来就是七分管理，三分技术，而我们的意识弱，管理也不严格。”

俄罗斯的情况也不容乐观。

由于信息产业的长期落后，导致俄罗斯信息安全技术和产品方面整体的落后，如数据库防火墙、VPN技术产品等一些关键性的信息安全设备，目前只能在政府、军队等重要部门使用。

因此，俄某些政府部门的大部分机密信息完全靠西方国家的信息技术收集、存储和发布，本身尚无法生产具有足够信息防护能力的设备。

日本虽然有较为充实的政府、重要基础设施、企业和个人的信息安全对策，但却缺乏振兴信息安全产业的政策。

日本的信息安全产业构造与欧洲类似，即信息安全服务的市场份额多来自本地企业，而技术和产品供给则海外依存度过高。

“一个国家对美国信息产品到底要采用哪种方式，完全取决于他们的长期战略。或者是更加关注经济效率还是政治考虑，又或是他们在未来会不会与美国有冲突。”Anderson将各国对美国信息产品的态度分为了两类。

一类是以中国为代表的，提倡国内使用自己的公司，虽然这些本土的服务没有那么有效，而且还需要支付一定的社会和经济成本，但是从某种程度上保证了自主可控的信息安全。

另一类则是以英国、法国和俄罗斯为代表的国家，这些国家允许自己的民众使用美国的服务，但坚持机密材料不允许存储在位于美国的云服务。

“棱镜门”发生后，世界上越来越多的人希望自己的国家能够“错杀一千”。不过，这似乎需要产业和技术方面的底气。

警钟长鸣

如果说“9.11”事件是美国开始全面加强国土安全的转折点，那么“棱镜门”事件则应该是对中国乃至全世界敲响的警钟。

“在‘斯诺登事件’发生之后，我相信政府会开始考虑将信息安全作为IT发展的重要目标之一。”邹锦沛认为，“斯诺登事件”应该警醒各国，努力发展自己的信息安全手段。

因特网国际组织ICANN的成员（包括中国）曾经提议共管根服务器，但美国却宣布，基于日益增长的互联网安全威胁和全球通信与商务对互联网的依赖，美国商务部将无限期保留对这些根服务器的监控权。

“现实情况表明，要增强信息安全，各国主要应靠自己，不能有任何不切实际的幻想。”倪光南告诉《科学新闻》，“中国只有通过自主创新，自行解决公共信息网络的自主可控问题，才有可能摆脱目前中国公共信息网络依托因特网而受制于人的处境。”

而世界上一些主要国家对身陷信息安全危机也针芒在背。依靠自己，成了世界各国在信息安全危机中的不二选择。

俄罗斯挟冷战时期余威，尤其注重芯片和操作系统的研发。在其强项武器方面，很多信息化水平都超过了中国。

而越南、巴西等国都要求若干政府部门必须使用Linux系统，提高了政府信息系统的安全性。

印度在信息技术方面一直有着自己的独特优势。

目前，印度正在研制新的操作系统，将有效帮助计算机系统阻止黑客入侵，给印度提供了具有排他性和安全性能更高的操作系统。

成体系化的国家行为，则是世界各国整合国内资源，对抗信息安全的共同选择。各国在顶层设计、国家战略、组织机构设置、管理、标准、政策法规等方方面面协作，开始逐步探索。

俄罗斯在2000年出台的《国家信息安全学说》成为了信息安全立法的政策指导和理论依托。政府以《信息、信息化和信息网络保护法》为立法基础，构建了一个比较完善的国家信息安全法规体系。

而韩国则组建了总统直接领导的信息安全管理机构。

自1996年开始，韩国就先后成立了国家信息安全中心、计算机应急响应小组、国家网络安全中心，对来自国内外的各种威胁情报进行综合分析，在发现攻击迹象时协助各级机关制订安全对策，同时负责国家网络安全宣传工作及加强预防等工作。

也有专家认为，在信息产业和政策法规改进的同时，大到政府、金融系统采购，小到公民个人，都应该培养积极的信息安全保护意识。

“在政府保护每个人信息安全的同时，民众自己也要注意谨慎选择自己使用的工具。”法国凡尔赛大学教授Diana Cooper-Pichet向《科学新闻》表示。

法国就非常注重保护自己的民族特性，无论在信息产业还是其他产业，都实行非常严格的政策法规，通过征税和进口壁垒来保护本国的产品。

Boyle则从另一个角度指出，当无法阻止别人对你进行监控，重要的是教育人们如何保护自己。

澳大利亚现在已经开始针对安全使用互联网进行学校教育。Boyle相信，再过几年，人们就会开始改变他们的互联网使用行为和习惯。

对于加拿大渥太华大学政治研究学院副教授Jonathan Paquette来说，美国情报机构侵犯民众隐私根本就不是什么稀奇的事。

在他看来，Facebook刚出现的时候，人们一窝蜂地将自己的信息公布在网上。但随着时间的推移，人们逐渐发现过度暴露隐私的弊端。因此，人们也开始逐渐建立起各种界限，保护个人隐私。

“这只是个开始。人们已经在这种全新的体验中开始建立各种界限。”Paquette说，“但是你要记得，只要你把信息放在网上，不管有什么样的保护措施，别人还是有办法能够获取。”

希望，“棱镜门”能变成一个长鸣于全球的警钟。

全球卫星导航系统 篇4

1 美国全球定位系统GPS

GPS拥有24颗导航卫星，使用码分多址的技术在两个频率广播测距码和导航数据。GPS的定位速度非常快而且精确度很高，还可以提供连续的速度和位置变化信息，这使它在导航系统中占据了相当重要的地位。

布局：21颗卫星（另外3颗备用）分布在6条交点互隔60度的轨道面上，距离地面约20000千米。定位精准度很高甚至达到毫米级，但对民用开放的精度只有10米。

GPS测量不需要测量站之间可视，这就使得测量工作的地址有更多的选择性，产生的费用也随之降低。随着现代科技的发展，自动控制技术的进步，某些观测工作，如卫星的捕获，跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。有的工作需要长时间连续工作，使用人工操作难度是相当大的，而使用GPS则可采用数据通讯方式，将收集到的信息直接传送到处理中心完全实现自动化。

WGS84坐标系统是为GPS的使用而建立的，现已成为使用最广范的基准标准系统，因而使用GPS测量得到的结果是相关联的。

2 俄罗斯“格洛纳斯”系统GLONASS

俄罗斯的GLONASS，作为导航系统其基本构成和功能都与GPS相似，可用于定位测速等。该系统共有24颗卫星投入使用，与GPS不同的是其卫星识别采用频分多址，每一颗卫星都占用一个单独的频率。GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码：S码和P码。所有卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。

布局：已有21颗卫星（另外3颗备用），分布于3个轨道平面，导航精度在5至6米左右，而为民用使用的精度同样也只达到10米。它的定位精度比GPS略低，采用三星定位方式。

与GPS、Galileo以及北斗相比，GLONASS的定位精度稍微低一些，但由于GLONASS采用的是频分多址，各个卫星的载波频率都不一样，故它能够很好的避免整个系统同时被干扰，即抗干扰能力最好。也因为它与其它三个系统的卫星识别方式不同，其接收机不可能通用，所以在今后它将面临巨大的成本压力。

3 欧洲“伽利略”系统Galileo

欧洲为了满足本地区导航定位的需求，同时又不愿过于依赖美国的GPS系统，于是开始自行研发，Galileo系统应运而生，欧盟建立了自主的民用全球卫星定位系统。

布局：计划30颗卫星（其中3颗备用），分布于3个倾斜角为56度的轨道，轨道位置离地面高度约为24000千米，定位误差不超过1米。目前，Galileo的建设还未完成，投入实际使用的卫星只有26颗，剩余卫星将于近期发射入轨。Galileo对外开放的定位精度为10米左右，然而对于一些特殊的商用服务其精度可达到10厘米。

相比GPS,Galileo的每颗卫星都安装有特殊的收发器，即当用户发生危险时可发送求救信号，此信号被Galileo的卫星接收后会直接转发到救援中心，以便救援中心调配工作。

Galileo卫星导航定位系统的设计功能强大，它的建成将明显改善全球卫星导航定位领域的服务质量。可以看出Galileo卫星导航定位系统是非常具有潜力的，对未来的科技经济灯方面有着至关重要意义。

4 中国“北斗”系统

2012年已投入使用的北斗卫星导航系统是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，目前服务范围已覆盖亚太地区。北斗卫星导航系统的空间端为35颗卫星，主控站、注入站和监测站构成了系统的地面端，用户端由北斗用户终端以及与GPS、GLONASS、Galileo等其他卫星导航系统兼容的终端组成。

布局：总共有35颗卫星，其中包含30颗非静止轨道卫星和5颗静止轨道卫星，目前已有16颗卫星处于运营状态，定位精度10米。采用双星定位，能实时为用户确定其所在经纬度和海拔高度。

其实北斗卫星导航系统距离我们普通人并不遥远，现在的手机以及车载导航系统只要装有北斗的接收芯片，都可以使用北斗系统的定位和导航功能快速查找和选择所需的路线。北斗在气象方面的应用，对我国的天气预报准确度和气象数据的分析有极大的帮助，提升我国天气预警业以及防灾减灾的能力。

北斗卫星导航系统可以对飞机的位置进行实时定位，将它与其它的导航设备配合使用，信息将更加精确，这便使得航空运输更加安全可靠。到2020年，35颗卫星将全部投入使用，北斗系统的建设全面完成，那时它将成为与国外先进卫星导航系统技术服务不相上下的全球卫星导航系统，授时精度可达到单向优于50纳秒，双向优于10纳秒。此外还具备一定的保密、抗干扰和抗摧毁能力，并且满足各种载体需要。此时系统服务范围将由我国及亚太地区变为面向全球，定位也更加精确。与此同时，系统安全性能也必然更有保障，对于短报文的通信性能方面也会得到进一步改善。

5 结语

就目前的系统而言，北斗和GPS处于领先位置，GLONASS略逊一筹，Galileo处于建设阶段还不能实际运用。北斗在精确度和完好性方面略有优势，而GPS在连续性和可用性方面更出色，GLONASS的抗干扰能力却是其中最强的，几种卫星导航系统各有所长，随着科技的不断进步，系统将会更加成熟完善。

摘要：卫星导航系统,即“全球卫星导航系统”。其主要采用了最新的GPS导航技术。卫星导航系统现在已被广泛使用,特别是在民用航空领域,而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。本文对世界范围内处于领先的四大卫星导航系统进行了分析比较,探讨了各个系统的未来发展趋势。

全球教育系统排名：芬兰夺冠 篇5

英调查发布全球教育系统排名：芬兰夺冠

【环球网报道记者赵小侠】据英国国际广播电台(BBC)11月27日报道，英国教育[微博]出版公司皮尔森集团公布的最新全球教育系统排名显示，芬兰在全球教育中排名第一，韩国第二，紧跟其后的是中国香港、日本和新加坡。同时，由于这份调查报告只列出了在全球教育中排名前40位的`国家和地区名单，中国内地并未上榜。

据报道，皮尔森全球教育排名参考了有关国际考试成绩、入读大学率，以及至的毕业率等数据。这份调查报告强调了高素质教师的重要性以及招聘最佳师资的必要性，而这些与社会地位、专业受尊敬程度以及工资水平等有关。

皮尔森首席教育顾问巴伯说，在全球教育排名靠前的国家，教师的地位通常较高，并有相应的教育风气。

全球教育中排名前二十名的国家和地区分别是芬兰、韩国、香港、日本、新加坡、英国、荷兰、新西兰、瑞士、加拿大、爱尔兰、丹麦、澳大利亚、波兰、德国、比利时、美国、匈牙利、斯洛伐克、俄罗斯。在这份全球教育排名中，列在最后的有墨西哥、巴西和印尼等国家。

全球信息栅格仿真技术研究 篇6

目前,美国国防部正在抓紧研究IP聚集问题,目的是进一步发展全球信息栅格(GIG)IP网络。IP聚集将涉及在各个领域,成为全球信息栅格的重要组成。其中枢网络负责计算机网络、卫星网络和战术移动Ad-Hoc网络(MANETS)的传输。全球信息栅格涵盖大规模计算机网络技术,并具备军事唯一特征。设计和开发全球信息栅格的关键是计算机网络中端对端执行详细理解的开发。其中包括协议和管理能力以及端对端的包传输。

基于这些原因,美国展开一系列调查,通过仿真模型,试图在设计、配置和部署全球信息栅格时进行辅助决策。美国对此的首要研究重点放在全球信息栅格的控面板工程开发上,以及领域内的路由层。这些研究包括:卫星链边界网关协议(BGP)执行、增强BGP的质量服务(GoS)、尺度和可靠性增强。为了开展以上研究,美国正在研发一个大尺度的全球信息栅格仿真平台。这项工作已经有了多年的研究基础,提升了国防高级研究计划局(DARPA)信息处理技术办公室(IPTO)网络建模ihe仿真(NMS)计划开发的工具的转换。这种全球信息栅格具有可升级性能,并成为DARPA NMS一项重要的支持项目。

2 全球信息栅格仿真平台

美国采用的方法是利用NMS工具确立一个国防部系统,将该目标系统作为一个平台,用以展示NMS工具的价值。针对这一目标,美国采用了一种经典的、系统工程的、自顶向下的方法。全球信息栅格仿真平台的具体实现步骤如下:

(1)执行研究定义。定义一套执行研究,提升全球信息栅格工作组的活动价值,以及在设计全球信息栅格过程中的组织和保障。

(2)需求。针对全球信息栅格仿真平台,选择一套需求工具。需求主要根据建立的执行研究。

(3)NMS工具评估。DARPA NMS计划提供的工具和技术要进行认真评估,以求在研究中可以得到有效的使用。

(4)全球信息栅格特征。开发一个连续的、现实的全球信息栅格模型,用于大尺度仿真工作。该模型与美国国防部的全球信息栅格计划保持一致。

(5)测试举例。举例有助于验证方法。首先,开展对BGP执行的一系列初始研究,从而验证被选的全球信息栅格仿真平台的方法。这些案例还用于现有平台工具的初始验证和确认(V&V)。这些案例进一步用于下一步开发仿真平台工作的理解。

2.1 执行研究

定义研究工作的目的是以终端用户(如美国国防部)出发,开发一套有效的工具选择需求。建议执行研究工作如下:

(1)BGP稳定性和尺度。全球信息栅格通过BGP满足在各领域和大规模网络中的所有路由需求。

(2)质量服务增强。全球信息栅格由各种不同类型的技术组成,保障应用程序通过各种计算机网络执行需求的一个大范围运用。

(3)端对端应用模型。由于计算机网络技术的范围不断扩大,全球信息栅格中全部连接得以保障。

(4)信息安全。美国的全球信息栅格仿佛真平台以及NMS计划的工具集,可以用于全球信息栅格的信息安全(IA)调查。

2.2 选择工具需求

针对美国全球信息栅格仿真平台,DARPA NMS工具选择根据以下标准开展确认的研究工作:

(1)重用性。其目的是开发一个重用全球信息栅格仿真工具。

(2)研究的适用性。该研究需要建立一个基础性的全球信息栅格仿真,用于有线和无线链接、卫星链接、MANETS、传输能力(包括多协议符号交换和差异化服务)、领域内部和外部路由协议等。

(3)范围尺度。规定全球信息栅格的范围尺度需要并行执行的仿真模型。研究的一部分是处理不同时间范围、高速计算机网络的BGP调查,另一部分是BGP时间范围内的微妙级包传输。

(4)互用性。工具的互用性对应用举例和开发真是的端对端模型飞行重要。但是,它不适于建立一个可重用的全球信息栅格仿真平台,需要通过手工方法合并离散的计算机网络平台。

(5)美国国防部开放资源。在DARPA NMS计划中开发的工具进行分类,以方便清晰地使用。

2.3 仿真工具和平台

在全球信息栅格建模中,有很多工具可以用于拓扑结构、技术和复杂基础。美国提出一系列工具和整合工作,建立一个全球信息栅格仿真平台,以执行更为复杂、有步骤的全球信息栅格执行研究。

3 拓扑建模

首先,明确全球信息栅格的拓扑结构和规模尺度的特征,目的是将全球信息栅格作为一个端对端系统。目前,全球信息栅格网络正在设计与开发中。因此,美国对拓扑结构仿真模型的决策包括一个未来计算机网络拓扑结构。这里描述的拓扑结构的模型旨在提供一个未来全球信息栅格的响应,确保通过调查捕捉细节。

这项工作,主要有两种全球信息栅格体系结构的观点:一是相当于近期演化(2010年之前),另一个是长期(2012年以后,转换卫星(TSAT)的研制)。图1为高层、短期的拓扑结构的例子。该例子是全球信息栅格仿真平台的研究基础。全球信息栅格包括各种网络化的领域,通过各种美国国防部的组织机构管理,其中包括带宽扩展(GIG-BE)、全球信息栅格的终端用户(GIG-U)网络、电话端口、转换卫星网络、自动数字网络系统(ADNS)、自动数字网络系统用户(ADNS-U)等。

4 结语

美国重点研究了一个开发可重用计划。在现在和未来的全球信息栅格体系结构中,设计和部署是一个重点。目前,美国已经通过了GIG 2.0,并已经列入DARPA NMS计划中的重点支持项目,这为进一步研究全球信息栅格及其仿真平台提供了有力的环境。

摘要：讨论了全球信息栅格的前沿问题,总结了全球信息栅格的仿真平台的目的、基本情况和主要技术手段,给出目前美国采用的全球信息栅格的基础性拓扑结构。

全球地理信息系统 篇7

8月30日, 由全球主要电信和无线通信标准化组织共同参加的信息通信领域“第15届全球标准合作大会” (GSC-15) 在北京举行。会议将共同推进有关固定和移动通信业务融合的下一代网络标准的创新与合作。工业和信息化部副部长奚国华、国家标准化管理委员会主任纪正昆参加开幕式并讲话。

全球标准合作大会 (GSC) 是一个以交流为主要目的的全球标准合作平台, 已经举办了14届。GSC大会是第一次在中国举办, 由中国通信标准化协会主办。本次会议以“超越危机的标准化合作”为主题, GSC的成员包括国际电信联盟 (ITU) 、欧洲电信标准化协会 (ETSI) 、美国电信行业解决方案联盟 (ATIS) 、日本电信技术委员会 (TTC) 在内的8个伙伴标准化组织出席了这次大会。

瑞典信息化全球折桂的秘密 篇8

在我们以往的认知中, 北欧国家以高福利而闻名。但鲜有人关注的是, 除了完善的社会保障体系, 发达的信息技术给民众带来的生活变革其实也是构成福利的重要部分。在今年世纪经济论坛 (WEF) 发布的《2009-2010全球信息科技报告》中, 北欧四国 (瑞典、丹麦、芬兰、挪威) 全都进入前十名的行列, 瑞典更是高居榜首。

信息福利

W E F已连续9年评比全球各国的网络就绪指数 (Networked Readiness Index, NRI) , 评价范围涵盖全球133个经济体, 测算国家整体环境、网络完善程度和信息技术使用普及度三项指标, 作为衡量各国信息社会进展的重要参考, 并被视为是衡量信息通信技术 (ICT) 产业竞争力的排名。

在最新发布的《2009-2010全球信息科技报告》中, 瑞典在多项指标中名列第一, 国家整体环境得到了5.85的最高分, 单项基础设施建设也获得了最高分。

其实瑞典早就是信息化强国, 只是这一次表现得尤为抢眼。每年占全国GDP近4%的信息化投入, 让欧盟倡导的“无所不在”信息社会理念在瑞典得到了充分体现。

在瑞典皇家理工学院的教室里, 教授在讲解课件时, 学生可以通过蓝牙通信共享正在演示的课件。互动时, 学生可以通过系统直接将疑问显示到教授的电脑桌面。

即便是在普通出租车上, 你都能深刻体会到信息互通的便利。根据导航仪上交通部门提供的实时道路交通流量分析, 司机可以与你一起规划合适的行车路线。

截至2009年, 瑞典家庭网民普及率达到84%, 移动通信普及率达到94%。3G应用普及率达到92%, 看移动电视、用可视电话成为民众生活中的普遍现象。

看似简单的信息互通, 实际上对瑞典国内信息技术应用中传感、地理信息和无线网络通信等基础性技术与建设都提出了极高要求, 也直接加速了服务商的竞争与发展。以电信领域为例, 截至2009年, 国土面积仅为45万平方千米的瑞典就有5个3G运营商、4个GSM运营商 (其中3个双运营商) 、600多个虚拟业务运营商, 有力保障了基础通信的便捷。

通过在经济、社会领域广泛应用信息和通信技术, 瑞典基本实现了任何人在任何时间、任何地方实现人与人之间的信息共享, 并尽可能地实现物体之间在任何时间、任何地方互联。

瑞典政府始终认为, ICT快速发展和深入应用能促进国家政治、经济、文化等各领域的发展, 能使国民的生产和生活有效突破对传统交通、通信手段的依赖, 拓展发展空间和交往空间, 因此, 只有努力构建“无所不在”的信息社会, 才能使国家在世界经济的发展中保持领先地位。

夺冠之路

瑞典在信息化建设中取得如此骄人的成就, 与政府积极推广是分不开的。瑞典政府很早就提出要建设数字瑞典, 实现全民信息化社会, 充分利用信息技术的优势来提高瑞典的国际竞争力并增加人民福利。

在大力发展信息技术产业的同时, 瑞典政府还不断推动以信息和通信技术为主的高新技术对传统工业进行改造, 这与我国推行的“两化融合”有异曲同工之妙。

加强研发机构建设也是瑞典成功建设信息化的高招。瑞典把规模大、专业性强的研究机构发展成为学术界和产业界之间有效的连接点, 促进科研开发面向产业和公共服务。对于市场环境下投资效益不明显、历时较长, 难以获得资助的基础性、公共性信息技术研发, 政府给予财政投入。近年来, 瑞典全社会研发投入占GDP的4%, 其中80%投向了信息技术等重点产业部门。

瑞典成世界上信息化程度最高经济体

全球4G通信系统发展研究 篇9

虽然与2G系统相比, 3G系统能够提供较高的数据速率 (快速移动环境下, 最高速率为144kb/s;室外到室内或步行环境下, 最高速率为384kb/s;室内环境, 最高速率为2Mb/s) , 能支持多媒体业务, 但它依然存在一些局限性:

a.通信速率不能够满足用户对高速多媒体业务的需求;

b.难以提供具有多种Qo S的各种速率的业务;

c.难以时限不同频段的不同业务环境间的无缝漫游;

d.通信费用与2G相比并未降低, 甚至更高。

鉴于3G系统的局限性, 各国已在积极进行后3G通信系统 (IMT-Advanced) 的科研与实验。与3G系统相比, IMT-Advanced具备以下优势:

a.更高的通信速率 (1000Mbps) , 更宽的网络频谱能够更好的满足用户对高速多媒体业务的需求, 可传输高质量视频图像, 其图像传输质量堪与高清晰度电视相比;

b.终端更加多样化、智能化;

c.可提供更多类型, 具有多种Qo S的各种速率的增值业务, 如无线区域环路 (WLL) 、数字视频广播 (DVB) 、数字音讯广播 (DAB) 等;

d.通信成本的降低带来通信费用的降低。计费方式更加灵活, 用户可以根据自己的实际情况定制所需服务。

那么, 4G通信系统在世界上的研发进展如何呢?下面, 我们就通过中国、美国和日本三国的4G研发进展情况来对此了解一二。

1 中国

1.1 研发方面

2001年, 中国“国家863计划”启动了面向后三代/四代 (B3G/4G) 的移动通信发展研究计划——未来通用无线环境研究计划 (简称Future计划) 。Future计划一期, 完成了六种无线传输链路方案的设计, 完成了支持分布式多天线接入的射频系统的设计, 初步研究了无线资源管理方案和上层协议, 基本完成了基带电路核心硬件和软件的设计和测试。Future计划二期, “TDD系统OFDM上行链路设计与实现及TDD技术集成”在2006年6月17日进行了正式验收。该系统采用宽带TDD OFDM MIMO技术, 兼容TD-SCDMA, 峰值速率可达122Mbit/s, 频谱利用率为7.1bit/s/Hz, 支持高清晰视频点播、FTP高速下载、Internet、语音等业务。验收结果表明该系统已达到了国际领先水平, 这标志着我国在下一代移动通信系统的研究中取得了突破性进展。由武汉汉网、华中科技大学和上海交通大学联手开发出的全IP移动通信技术, 传输速度比3G快50倍, 是国际公认的4G技术核心。

1.2 外场技术演示和示范

2007年1月28日, 在上海快速移动的测试车上, 基于IPV6的高清电视等业务的演示十分流畅。工作人员在上海延安西路高架做了2km长的覆盖, 车辆在真实的路况中以50km/h的时速行驶, 获得的下行速率为20~90Mbps, 上行最高也可达80Mbps。这标志着我国第一个4G试验网已经正式进入第三阶段, 即外场试验和预商用计划。

2009年10月5日至9日, 日内瓦举行国际电信联盟主办的“2009年世界电信展”。中国移动、中兴、大唐等中国公司展示了TD长期演进 (TD-LTE) 技术应用的最新产品。中国移动公司展台, 一个大屏幕实时播放远在万里之外的上海黄埔江的画面。另外, 还设置了模拟车厢, 展示这项技术在行进列车中的应用, 乘客通过面前的大屏幕可与远方客人进行视频对话。

2010年上海世博会, 中国移动搭建的准4G网络TD-LTE演示网覆盖至黄浦江两岸9个场馆以及江面游船。为观博者提供世博园区内陆上和水上移动状态下高清视频监控、导航、视频会议等服务;高科技机器人“天线海宝”还能为游客带来歌舞表演、测量体温、发放礼品券等。

1.3 与其他国家的合作态势

原中国信息产业部 (现工业信息化部) 与他国的4G合作研发始于2003年, 当时与日本NTTDo Co Mo签订了合作意向书, 共同探讨和研发4G技术;2004年10月, 又与韩国达成协议, 扩大技术合作范围, 共同支持对4G无线通信系统的研发。在Future计划的支持下, 一批中国研究机构作为合作伙伴参与了欧盟第六框架WINNER、Ma Gnet、MOCCA等国际上有关未来移动通信研究项目, 并与一批跨国企业设立了一系列联合研发项目。中科院计算所移动通信技术研发中心 (MCR) 与瑞萨科技公司合作, 在上海张江高科技园建立移动通信联合实验室, 共同开发4G手机平台, 并解决未来手机技术应用方案;上海无线通信研究中心与37家欧洲知名厂商和研发机构结盟, 加入欧盟最大的B3G项目“未来全球个人移动通信系统”的开发。2006年3月, 中国、韩国和日本就进一步联合研发4G移动通信标准一事达成共识。

1.4 标准研发进展

2004年, 中国在标准化组织3GPP提出了第三代移动通信TD-SCDMA的后续演进技术TD-LTE。2009年, 在TD-LTE基础上形成了TD-LTE-Advanced技术方案。TD-LTE-Advanced是中国继TD-SCDMA之后, 提出的具有自主知识产权的新一代移动通信技术。它吸纳了TD-SCDMA的主要技术元素, 但它将提供更宽的带宽, 可以进行更多的数据业务, 它充分体现了我国通信产业界在宽带无线移动通信领域的最新自主创新成果。

目前, TD-LTE-Advanced已获得欧洲标准化组织3GPP和亚太地区通信企业的广泛认可和支持。

2 美国

新一代无线通信技术在美国及日本等发达国家已经进入密集的研发和市场化阶段。据美国电气电子工程学会 (IEEE) 最新公布的802.16无线宽带技术草案文本, 该机构目前正在研究一项无线传输新标准802.16m兼容Wi MAX和4G。802.16m标准在快速移动状态下的传输速率可达100Mbit/s。

美国AT&T早在2000年就推出了4GAccess网络, 它能配合EDGE技术进行上传, 并利用宽带OFDM技术进行下载。AT&T的4GAccess网络升级计划分为两个阶段, 第一阶段是移动电话基地台的软件构建, 第二阶段则进行智能型天线的硬件构建。2004年2月, 美国手机服务提供商Nextel通信公司与思科、北电网络和IBM在北卡罗来纳州罗利-达拉姆 (Ralei Gh Durham) 地区试验“4G”无线服务, 这次“4G”试验采用Flarion技术公司提供的每秒钟下载速度达1.5Mb的设备, 这项服务向台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑以及其他设备提供高速互联网接入。

2009年1月6日, 美国俄勒冈州波特兰市正式开通4G移动互联网业务, 波特兰因此成为美国西部首个迈入4G时代的城市。推出这一业务的美国Clearwire公司称, 在波特兰开通的4G网络

采用了Wi MAX标准。这也是美国迄今第二个开通采用该标准4G网络的城市。

美国东部巴尔的摩市去年10月曾开通类似网络。据悉, 通过这一网络移动上网最快下载速度可达每秒4M字节。当地《俄勒冈人报》科技记者罗格韦在其博客中说, 他的实地测评表明, 通过4G网络上网速度比利用苹果i Phone手机通过3G网络上网平均快4倍以上。

3 日本

日本早在21世纪初就为4G的研发工作制定了详细的发展计划, 并作为e-Japan计划的一部分, 提升到了国家战略的高度。2002年3月, 日本最大通信运营商NTT Do Co Mo公司在东京郊区的试验室中建立一个下一代移动通信试验网络, 该网络的空中接口采用了基于可变扩展因子技术的正交频率和码分复用技术 (VSF/OFCDM) 。同年10月, NTT Do Co Mo表示, 该公司已成功完成第四代 (4G) 移动通信的传输实验。此实验是在室内进行, 下传和上传速率分别可达到100Mb/s和20Mb/s。2003年5月28日, NTT Do Co Mo宣布进行第四代移动通信系统 (4G) 的无线接入系统的户外试验。

此次试验中, 日本NTTDo Co Mo公司已经通过4+4和6+6天线MIMO技术在100MHz带宽下分别验证了1Gbit/s (室外试验) 和2.5Gbit/s的峰值传输速度。

2006年12月25日, NTTDo Co Mo表示, 公司已经成功地以接近5Gbit/s的数据传输速度向一个移动速度为每小时10公里的接收装置传输了数据。2007年9月, NTT Do Co Mo展示了一项试验, 在e-UTRA数据速率为200Mbit/s的情况下, 功耗低于100m W。2009年5月, 日本总务省向NTT Docomo、软银移动、KDDI和e-Mobiel公司颁发了LTE牌照。按照日本政府为4G研发设定的目标, 到2010年日本将实现比现有传输速率快100倍的移动通信系统。

综上所述, 4G移动通信系统无论在技术研究、标准化进程、产品试验方面都有了很大的发展, 其发展前景是相当可观的。当然, 4G系统要真正投入商用并非易事, 会遇到技术、市场方面的各种困难。

4G网络以IP为基础, 具有灵活的多媒体接入方式, 将给产业链上的通信运营商、通信设备商、内容提供商带来巨大的商机, 也能为用户提供随时随地、简单易用的通信服务, 在不久的未来必然会登上舞台, 使未来的通信生活更加丰富。

摘要：本文首先对移动通信系统3G和4G进行了简单比较, 指出3G系统的局限性以及4G系统的优势。接下来论述了中、美、日三国4G通信系统发展研究进展情况, 最后对移动通信系统未来发展做出了展望。

关键词：3G,4G,TD-LTE-Advanced,Wimax

参考文献

[1]豆豆技术应用.4G移动通信技术综述[EB/OL].[2010-6-8].http://tech.ddvip.com/2007-12/119808772438813.html.

[2]宋凯.全球第四代移动通信技术 (4G) 的发展现状[EB/OL].[2010-6-8].http://www.istis.sh.cn/list/list.aspxid=6377.

[3]辛艳, 栗欣.我国及全球B3G、4G研究及标准化进展[J].移动通信, 2006 (10) :13-17.

[4]庾志成.政府主导下的日本4G研究体系[EB/OL].[2010-06-18].http://mobilecomputing.ctocio.com.cn/tips/425/7775925.shtml.

[5]中国联通网站.4G移动通信关键技术及特征[EB/OL].[2010-06-18].http://www.cnii.com.cn/20080308/ca460948.htm.

全球四大导航系统横向对比分析 篇10

1 GPS的成熟

GPS全球定位系统是目前唯一覆盖全球的卫星地位系统, 该系统由美国政府于1970年代开始进行研制并于1994年全面建成。使用者只需拥有GPS接收机即可使用该服务, 无需另外付费。GPS信号分为民用的标准定位服务和军规的精确定位服务两类。由于美国政府对民用信号的限制, 在民用讯号中人为地加入选择性误差以降低其精确度, 使其最终定位精确度大概在100米左右。GPS系统拥有如下多种优点:使用低频讯号, 纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖率高达98%;三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位;不同于双星定位系统, 使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性, 提高了其军事应用效能。

由于GPS全球定位系统技术的成熟性, 所以现阶段全球导航定位市场, GPS终端占据了其中的主要部分, 使用率和普及率极高。

2 伽利略胜的精准

伽利略系统是世界上第1个基于民用的全球卫星导航定位系统, 系统投入运行后, 全球的用户将使用多制式的接收机, 获得更多的导航定位卫星的信号, 这将无形中极大地提高导航定位的精度, 这是伽利略计划给用户带来的直接好处。

伽利略计划是欧洲自主、独立的全球多模式卫星定位导航系统, 提供高精度、高可靠性的定位服务, 实现完全非军方控制、管理, 可以进行覆盖全球的导航和定位功能。伽利略系统还能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作, 任何用户将来都可以用一个多系统接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合, 来实现定位导航的要求。

伽利略系统可以发送实时的高精度定位信息, 这是现有的卫星导航系统所没有的, 同时伽利略系统能够保证在许多特殊情况下提供服务, 如果失败也能在几秒钟内通知客户。与美国的GPS相比, 伽利略系统更先进, 也更可靠。从数字的对比上看, 美国GPS向别国提供的卫星信号, 只能发现地面大约10m长的物体, 而伽利略的卫星则能发现1m长的目标。

3 格洛纳斯的强抗干扰能力

格洛纳斯全球定位系统由前苏联在1976年组建, 现在由俄罗斯政府负责运营, 该系统在发展历程上, 经历各种险阻, 已经于2011年1月1日在全球正式运行。

格洛纳斯系统由卫星、地面测控站和用户设备三部分组成, 目前的系统由21颗工作星和3颗备份星组成, 分布于3个轨道平面上, 每个轨道面有8颗卫星, 轨道高度1万9000公里, 运行周期11小时15分。

在技术方面, 格洛纳斯系统与GPS的最大不同之处在于卫星发射频率不同。GPS的卫星信号采用码分多址体制, 每颗卫星的信号频率和调制方式相同, 不同卫星的信号靠不同的伪码区分。而格洛纳斯系统采用频分多址体制, 卫星靠频率不同来区分, 每组频率的伪随机码相同。基于这个原因, GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰, 因而, 具有更强的抗干扰能力。

4 北斗系统的互动性与开放性

北斗卫星导航定位系统是我国自主知识产权的导航定位系统, 北斗卫星导航系统现阶段已开始投入使用, 为全球客户提供服务, 服务类型包括开放服务和授权服务两种方式:开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务, 定位精度10米, 测速精度0.2米/秒, 授时精度10纳秒;授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户, 提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

与其他三大导航系统相比, 北斗导航系统具有互动性和开放性的优势, 互动性主要体现在北斗导航系统提供短报文特色服务上, 一般来讲, 其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方, 而北斗卫星导航系统除了让你自己知道在什么时间、什么地方之外, 还可以将你的位置信息发送出去, 使你想告知的其他人获知你的情况。它解决了何人、何事、何地的问题, 这就是北斗短信的特色服务, 把短信和导航结合, 是中国北斗卫星导航系统的独特发明, 也是北斗导航系统的互动性所在。北斗导航系统的开放性主要体现在北斗卫星导航系统的建设、发展和应用将对全世界开放, 为全球用户提供高质量的免费服务, 积极与世界各国开展广泛而深入的交流与合作, 促进各卫星导航系统间的兼容与互操作, 推动卫星导航技术与产业的发展。

虽然北斗导航系统在与其他三大导航系统的对比中具有鲜明特点, 但是我们也认识到现阶段, 北斗系统在存在的一些问题:

⑴系统应用不充分, 与世界上第三个投入实际应用的卫星导航定位系统的地位不相称。北斗系统工作容量可达百万户, 而目前注册在线的终端用户却不足千分之一, 卫星资源闲置严重。该系统的“快速定位、双向报文通信和精密授时”功能, 特别是双向报文通信功能未得到充分应用, 该导航定位系统在许多民用领域中的用途还未被认知。

⑵用户终端设备价格偏高, 在市场上无法与GPS系统形成竞争。北斗系统目前的有源定位技术体制决定了其用户终端设备需能收能发, 在技术应用上有通信功能, 应用优势明显, 这是北斗系统的优势所在, 也是区别于其它三大导航系统的根本所在。但这种体制也使用户终端制造成本增加, 加上终端设备用户少, 所以目前市场价格偏高, 多数用户难以接受。用户终端设备价格昂贵的北斗系统在市场上无法与GPS系统形成有效的竞争。

⑶北斗民用市场的自由化和无序竞争, 影响了北斗系统应用市场的健康发展。由于国家没有北斗系统民用开发规划和应用市场准人机制, 市场完全是无序的自由竞争, 一些企业单位对北斗系统市场认识和估计过于乐观, 为早日抢到市场, 自发投入不少资金开发北斗民用终端。到目前为止, 真正获得成功、设备产品质量较好的厂家只有几个。有一些企业单位在产品技术质量还不成熟的情况下.就急于推销自己的产品收回投资, 采用低价竞争方式抢占市场, 结果是实际运行故障频发用户服务又跟不上, 动摇了用户选用或继续使用北斗系统的信心, 增加了对北斗系统应用的怀疑情绪, 影响了北斗系统健康发展和推广应用。

⑷用户终端设备研制开发滞后, 跟不上应用需求。北斗系统用户终端设备研制开发严重滞后于系统建设。究其原因, 一是用户终端设备研制起步较晚, 没有做到与系统建设同步研发;二是用户终端研制难度大;三是国内器件、部件生产基础差。

通过以上对北斗系统存在的一些问题的分析, 我们认识到, 虽然我国的北斗系统在技术

上和系统功能架构上与其他三大导航系统可以相媲美, 但是在系统的应用上还是存在很多的问题, 对于这些问题的解决不仅可以促进北斗系统的发展, 更可以促进北斗系统在全球卫星导航定位系统应用市场中的地位。

5 总结

通过以上对全球四大导航系统的各自特点分析, 我们充分认识到我国北斗系统的优点和存在的问题, 如何解决好这些问题, 如何将北斗系统的建设和北斗系统应用都做好, 是我国科技工作者下一步要思考的问题, 将北斗系统的优势真正在应用中发挥出来, 才能进一步体现北斗系统的真正价值。

摘要：针对现阶段全球四大导航系统各自在技术和应用上体现出的优势, 本文进行了简要的分析, 从分析对比中, 看到我国自主研制的北斗导航系统的自身优势, 也看到北斗系统自身的一些问题。

关键词：北斗导航系统,GPS,格洛纳斯,伽利略

参考文献

[1]唐金元, 等.北斗卫星导航定位系统应用现状分析.2008, 2:26-29.

[2]潘程吉.北斗导航系统在物联网中的应用展望.遥测遥控, 2011, 6:14-17.