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PNT、GNSS與GPS:衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)的清晰區(qū)分
PNT,、GNSS,、GPS均是衛(wèi)星定位和導(dǎo)航相關(guān)領(lǐng)域中的常見縮寫詞,他們經(jīng)常會(huì)被用到,,且在很多情況下會(huì)被等同使用或替換使用,。我們會(huì)把定位導(dǎo)航功能測試叫做PNT性能測試,也會(huì)叫做GNSS性能測試,。我們會(huì)把定位導(dǎo)航終端叫做GNSS模塊,,也會(huì)叫做GPS模塊。
但是實(shí)際上他們之間是有一些重要的區(qū)別,。伴隨著技術(shù)發(fā)展與越發(fā)深入,,我們有必要對這三個(gè)詞匯做以清晰的區(qū)分。
一,、什么是GPS,?
GPS是Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))的縮寫,它是美國建立的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),,是GNSS概念中的重要組成部分,。因此在上世紀(jì)只有他一個(gè)GNSS系統(tǒng)時(shí),GNSS=GPS,,此時(shí)確實(shí)這兩個(gè)概念是等同的,。后來其他的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)也逐漸出現(xiàn),此時(shí)GNSS就不止GPS了,,但很多人還是會(huì)用GPS來替代GNSS這個(gè)說法,。但隨著技術(shù)進(jìn)步與信息傳遞,,越來越多的人意識到GNSS不等于GPS,意識到GNSS才是正確的技術(shù)術(shù)語,。
二,、什么是GNSS?
GNSS是Global Navigation Satellite System(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))的縮寫,,是特指使用衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行定位導(dǎo)航的技術(shù)體系,,是該體系內(nèi)的最高名詞。之前提到的GPS屬于GNSS體系中的一個(gè),。伴隨全球科技進(jìn)步與發(fā)展,,越來越多的GNSS系統(tǒng)出現(xiàn):
● 20 世紀(jì) 70 年代:美國全球定位系統(tǒng)GPS作為GNSS系統(tǒng)開始提供服務(wù)
● 1995年,該星座最終達(dá)到了由24顆運(yùn)行衛(wèi)星組成的最佳狀態(tài)
● 2018年,,中國北斗三號系統(tǒng)BDS完成基本建設(shè),,向全球提供服務(wù)
● 2018年,歐盟伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GALILEO初步達(dá)成全面運(yùn)行能力 (FOC)
● 此外日本QZSS系統(tǒng),,印度Navic系統(tǒng)也在逐步建設(shè)中

伴隨著GNSS概念的擴(kuò)大化,GNSS不在局限于GPS,,因此在描述衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí),,GNSS才是正確的說法,。
三,、什么是PNT?
PNT是Positioning, Navigation and Timing(定位,、導(dǎo)航和授時(shí)技術(shù))的縮寫,,該術(shù)語用于描述旨在在各種相關(guān)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航和授時(shí)功能的任何技術(shù),、服務(wù)或系統(tǒng),,這是一個(gè)相對比較寬泛的概念,任何用于實(shí)現(xiàn)上述三個(gè)目的的技術(shù)均屬于PNT體系,,簡單來講PNT技術(shù)用于告訴我們:“在哪里",,“什么時(shí)間",“怎么去"三個(gè)問題,。
其中,,利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航,、授時(shí)的GNSS技術(shù)便是其中應(yīng)用廣泛,、覆蓋全面、場景全面的技術(shù)之一,。因此在大多數(shù)場景與大多數(shù)描述中,,將PNT(定位、導(dǎo)航、技術(shù))就簡單認(rèn)為是GNSS,,但是PNT不等于GNSS,!
在GNSS之外,依然有很多用于定位導(dǎo)航與授時(shí)的技術(shù),,例如:
● IMU(慣性測量單元):利用三軸陀螺儀,、三軸加速度計(jì)和高度計(jì)提供相對定位,其可以在極短的時(shí)間內(nèi)提供精確的位置和姿態(tài)數(shù)據(jù),,對于自動(dòng)駕駛,、無人機(jī)導(dǎo)航、穩(wěn)定性控制等應(yīng)用至關(guān)重要,。此外不受外環(huán)境影響,,用于填補(bǔ)GNSS更新之間的空隙,確保在GNSS受到影響時(shí)進(jìn)行安全導(dǎo)航,。
● LO(本地振蕩):目前可以使用銣原子鐘,、銫原子鐘實(shí)現(xiàn)高精時(shí)間保持(ns/ps級),在結(jié)合GNSS授時(shí)技術(shù)的情況下,,可以為高精領(lǐng)域與高安全領(lǐng)域提供很好的保障,。
● 激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá),、超聲波雷達(dá),、攝像頭:用于實(shí)現(xiàn)本地的相對位置與周邊信息采集,結(jié)合其他PNT系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛自主規(guī)劃與自主導(dǎo)航,。
四,、總結(jié)
在技術(shù)發(fā)展早期,技術(shù)路線相對單一,,往往一類技術(shù)劃分下只有一個(gè)子項(xiàng),,因此當(dāng)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)概念的混淆與混用,并因?yàn)闅v史原因沿用至現(xiàn)在,。但伴隨著技術(shù)發(fā)展與路線深入,,之前的混淆概念現(xiàn)在可能已經(jīng)有了很大的區(qū)別。以PNT,、GNSS,、GPS三者來講,PNT技術(shù)中,,GNSS是其具代表性的技術(shù)體系,,但不是全部。而在GNSS中,,GPS是第一個(gè),,但現(xiàn)在也不止GPS一個(gè),。他們應(yīng)該是依次包含的關(guān)系:

因此,在現(xiàn)在,,我們需要準(zhǔn)確的來進(jìn)行技術(shù)概念的表達(dá),,正確的認(rèn)識到不同技術(shù)詞的含義與范圍。
德思特提供的Safran GNSS模擬器支持進(jìn)行GNSS和其他PNT系統(tǒng)測試和測量,,用一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)PNT仿真與測試,。

Skydel+GSG-8 Gen2
高性能GNSS模擬器具有靈活的軟件定義平臺(tái)和API,且支持所有的GNSS星座與波形,,具有超高的精度,,分辨率,以及動(dòng)態(tài)性能,,模擬迭代率可達(dá)1000 Hz,,強(qiáng)大的軟件定義實(shí)現(xiàn)通道數(shù)無限制。廣泛應(yīng)用于汽車HIL測試,,導(dǎo)航芯片,、消費(fèi)電子、終端測試,,航空航天模擬,,以及干擾抵抗測試等領(lǐng)域。