百科解釋
目錄·系統(tǒng)簡介·系統(tǒng)組成·技術(shù)難點·研制歷程·技術(shù)改進·應(yīng)用范圍·伽利略、GLONASS和GPS對比 “格洛納斯GLONASS”是俄語中“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的縮寫。作用類似于美國的GPS、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)。最早開發(fā)于蘇聯(lián)時期,后由俄羅斯繼續(xù)該計劃。俄羅斯1993年開始獨自建立本國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。按計劃,該系統(tǒng)將于2007年年底之前開始運營,屆時只開放俄羅斯境內(nèi)衛(wèi)星定位及導(dǎo)航服務(wù)。到2009年年底前,其服務(wù)范圍將拓展到全球。該系統(tǒng)主要服務(wù)內(nèi)容包括確定陸地、海上及空中目標(biāo)的坐標(biāo)及運動速度信息等。 系統(tǒng)簡介 數(shù)量:24顆衛(wèi)星組成; 精度:10米左右; 用途:軍民兩用; 進展:目前已有17顆衛(wèi)星在軌運行,計劃2008年全部部署到位。 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)是由蘇聯(lián)(現(xiàn)由俄羅斯)國防部獨立研制和控制的第二代軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),與美國的GPS相似,該系統(tǒng)也開設(shè)民用窗口。GLONASS技術(shù),可為全球海陸空以及近地空間的各種軍、民用戶全天候、連續(xù)地提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。GLONASS在定位、測速及定時精度上則優(yōu)于施加選擇可用性(SA)之后的GPS,由于俄羅斯向國際民航和海事組織承諾將向全球用戶提供民用導(dǎo)航服務(wù),并于1990年5月和1991年4月兩次公布GLONASS的ICD,為GLONASS的廣泛應(yīng)用提供了方便。GLONASS的公開化,打破了美國對衛(wèi)星導(dǎo)航獨家經(jīng)營的局面,既可為民間用戶提供獨立的導(dǎo)航服務(wù),又可與GPS結(jié)合,提供更好的精度幾何因子(GDOP);同時也降低了美國政府利用GPS施以主權(quán)威懾給用戶帶來的后顧之憂,因此,引起了國際社會的廣泛關(guān)注。 “格洛納斯”系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為24顆衛(wèi)星,而18顆衛(wèi)星就能保證該系統(tǒng)為俄羅斯境內(nèi)用戶提供全部服務(wù)。該系統(tǒng)衛(wèi)星分為“格洛納斯”和“格洛納斯-M”兩種類型,后者使用壽命更長,可達7年。研制中的“格洛納斯-K”衛(wèi)星的在軌工作時間可長達10年至12年。 系統(tǒng)組成 由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測控制站和用戶設(shè)備三部分組成。 1.GLONASS星座 GLONASS星座由21顆工作星和3顆備份星組成, 所以GLONASS星座共由24顆衛(wèi)星組成。24顆星均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上,這三個軌道平面兩兩相隔120度,每個軌道面有8顆衛(wèi)星,同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度, 軌道高度1.91萬公里,運行周期11小時15分,軌道傾角64.8度 2 地面支持系統(tǒng) 地面支持系統(tǒng)由系統(tǒng)控制中心、中央同步器、遙測遙控站(含激光跟蹤站)和外場導(dǎo)航控制設(shè)備組成。地面支持系統(tǒng)的功能由前蘇聯(lián)境內(nèi)的許多場地來完成。隨著蘇聯(lián)的解體,GLONASS系統(tǒng)由俄羅斯航天局管理, 地面支持段已經(jīng)減少到只有俄羅斯境內(nèi)的場地了, 系統(tǒng)控制中心和中央同步處理器位于莫斯科, 遙測遙控站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。 3 用戶設(shè)備 GLONASS用戶設(shè)備(即接收機)能接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號,并測量其偽距和偽距變化率,同時從衛(wèi)星信號中提取并處理導(dǎo)航電文。接收機處理器對上述數(shù)據(jù)進行處理并計算出用戶所在的位置、速度和時間信息。GLONASS系統(tǒng)提供軍用和民用兩種服務(wù)。GLONASS系統(tǒng)絕對定位精度水平方向為16米,垂直方向為25米。目前,GLONASS系統(tǒng)的主要用途是導(dǎo)航定位,當(dāng)然與GPS系統(tǒng)一樣,也可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的定位、導(dǎo)航和時頻領(lǐng)域等。 與美國的GPS系統(tǒng)不同的是GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)方式,根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星(GPS是碼分多址(CDMA),根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星)。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625K(MHZ)和L2=1,246+0.4375K(MHZ),其中K=1~24為每顆衛(wèi)星的頻率編號。所有GPS衛(wèi)星的載波的頻率是相同,均為L1=1575.42MHZ和L2=1227.6MHZ。 GLONASS衛(wèi)星的載波上也調(diào)制了兩種偽隨機噪聲碼:S碼和P碼。俄羅斯對GLONASS系統(tǒng)采用了軍民合用、不加密的開放政策。 GLONASS系統(tǒng)單點定位精度水平方向為16M,垂直方向為25M。 GLONASS衛(wèi)星由質(zhì)子號運載火箭一箭三星發(fā)射入軌,衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定體制,整量質(zhì)量1400KG,設(shè)計軌道壽命5年。所有GLONASS衛(wèi)星均使用精密銫鐘作為其頻率基準(zhǔn)。第一顆GLONASS衛(wèi)星于1982年10月12日發(fā)射升空。到目前為止,共發(fā)射了80余顆GLONASS衛(wèi)星,最近一次是2000年10月13日發(fā)射了三顆衛(wèi)星。截止2001年1月10日為止尚有10顆GLONASS衛(wèi)星正在運行。 為進一步提高GLONASS系統(tǒng)的定位能力,開拓廣大的民用市場,俄政府計劃用4年時間將其更新為GLONASS-M系統(tǒng)。內(nèi)容有:改進一些地面測控站設(shè)施;延長衛(wèi)星的在軌壽命到8年;實現(xiàn)系統(tǒng)高的定位精度:位置精度提高到10~15M,定時精度提高到20~30NS,速度精度達到0.01M/S。 另外,俄計劃將系統(tǒng)發(fā)播頻率改為GPS的頻率,并得到美羅克威爾公司的技術(shù)支援。 GLONASS系統(tǒng)的主要用途是導(dǎo)航定位,當(dāng)然與GPS系統(tǒng)一樣,也可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的測量應(yīng)用、GIS應(yīng)用和時頻應(yīng)用等。 技術(shù)難點 1.目前GLONASS工作不穩(wěn)定,衛(wèi)星工作壽命短,在軌衛(wèi)星只12顆; 2.GLONASS用戶設(shè)備發(fā)展緩慢,生產(chǎn)廠家少,設(shè)備體積大而笨重; 3.由于GLONASS采用的是FDMA,所以用戶接收機中頻率綜合器復(fù)雜; 4.對GPS/GLONASS兼容接收機,需解決兩系統(tǒng)的時間和坐標(biāo)系統(tǒng)問題。 研制歷程 1995年俄羅斯耗資30多億美元,完成了GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星星座的組網(wǎng)工作。它也由24顆衛(wèi)星組成,原理和方案都與GPS類似,不過,其24顆衛(wèi)星分布在3個軌道平面上,這3個軌道平面兩兩相隔120°,同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45°。每顆衛(wèi)星都在19100千米高、64.8°傾角的軌道上運行,軌道周期為11小時15分鐘。地面控制部分全部都在俄羅斯領(lǐng)土境內(nèi)。俄羅斯自稱,多功能的GLONASS系統(tǒng)定位精度可達1米,速度誤差僅為15厘米/秒。如果必要,該系統(tǒng)還可用來為精確打擊武器制導(dǎo)。 GLONASS一開始就沒有加SA干擾,所以其民用精度優(yōu)于加SA的GPS。不過,其應(yīng)用普及情況則遠不及GPS,這主要是俄羅斯沒有開發(fā)民用市場。另外,GLONASS衛(wèi)星平均在軌道上的壽命較短,且由于經(jīng)濟困難無力補網(wǎng),在軌可用衛(wèi)星少,不能獨立組網(wǎng)。 2003年的伊拉克戰(zhàn)爭對俄羅斯產(chǎn)生了相當(dāng)大的震動,迫使俄羅斯領(lǐng)導(dǎo)層再次對太空的軍事用途重視起來。近日,俄羅斯空間系統(tǒng)科學(xué)研究所所長孟什可夫?qū)τ浾哒f,3年前GLONASS經(jīng)歷了最糟糕的時期,當(dāng)時只有8~10顆衛(wèi)星在工作,而要該系統(tǒng)發(fā)揮完全的作用,需要有24顆衛(wèi)星,F(xiàn)在只有11顆衛(wèi)星處于工作狀態(tài),但是要使該系統(tǒng)具有軍用價值,在軌道上至少要有18顆星。俄羅斯航天的老大難問題就是經(jīng)費不足。為此,俄羅斯航宇局正試圖吸引外資。按航宇局局長科普捷夫的說法,正在和包括中國在內(nèi)的國家和組織進行商談來共同恢復(fù)GLONASS。希望到2011年該系統(tǒng)將完全恢復(fù)。 專家認為,當(dāng)這個系統(tǒng)的衛(wèi)星達到18顆時,GLONASS便可發(fā)揮導(dǎo)航定位功能;當(dāng)衛(wèi)星總數(shù)達24顆時,其導(dǎo)航范圍可覆蓋整個地球表面和近地空間。屆時,GLONASS系統(tǒng)的用戶便可不間斷地獲得地面、水面、天空、近地空間內(nèi)相關(guān)物體的準(zhǔn)確坐標(biāo)信息。按照計劃,俄將于2006年之前將該系統(tǒng)的24顆衛(wèi)星全部部署完畢。 2003年9月24日,是俄聯(lián)邦政府總統(tǒng)正式宣布俄羅斯GLONASS系統(tǒng)開始服役的十周年紀(jì)念日。 事實上,GLONASS在1993年只是具備了初始作戰(zhàn)能力。直到1995年末1996年初GLONASS才真正實現(xiàn)了完整星座的部署。GLONASS的第一顆衛(wèi)星是1982年發(fā)射入軌的,同年還發(fā)射了兩顆同軌道(19100千米)的Etalon geodetic衛(wèi)星,對規(guī)劃的高度和傾角的地球引力場特性進行全面表征。原計劃1991年建成完整的工作系統(tǒng)。 GLONASS的工作衛(wèi)星有21顆,分布在3個軌道平面上,同時有三顆備份星。這三個軌道平面兩兩相隔120度,同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度。每顆衛(wèi)星都在19100千米高、64.8度傾角的軌道上運行。每顆衛(wèi)星需要11小時15分鐘完成一個軌道周期。 地面控制部分全部都位于前蘇聯(lián)領(lǐng)土境內(nèi),地面控制中心和時間標(biāo)準(zhǔn)位于莫斯科,遙測和跟蹤站位于圣彼得堡、Ternopol、Eniseisk和共青城。 1960年晚些時候,俄羅斯軍方確認需要一個衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(SRNS))用于規(guī)劃中的新一代彈道導(dǎo)彈的精確導(dǎo)引。當(dāng)時已有的Tsiklon衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收站需要好幾分鐘的觀測才能確定一個位置,因此不能達到導(dǎo)航定位的目的。1968-1969年,國防部、科學(xué)院和海軍的一些研究所聯(lián)合起來要為海、陸、空、天武裝力量建立一個單一的解決方案。1970年這個系統(tǒng)的需求文件編制完成。進一步研究之后,在1976年,前蘇聯(lián)頒布法令建立GLONASS(Global''naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)。 GLONASS衛(wèi)星星座基本上一直處于降效運行狀態(tài),只有8顆衛(wèi)星是全功能工作的。90年代曾經(jīng)制定過一個GLONASS星座漸進增強計劃,企圖在2001年開始有12顆全功能工作的衛(wèi)星,但根據(jù)最新情報,目前仍然只有8顆全功能工作的衛(wèi)星。 俄羅斯目前正在著手GLONASS系統(tǒng)現(xiàn)代化的工作。俄羅斯太空部隊打算開始進行新一代GLONASS-M計劃的飛行試驗,發(fā)射將在2004年左右進行。新型GLONASS-M衛(wèi)星除了將有更長的設(shè)計壽命(從現(xiàn)行的3年提高到7-8年)以外,還將具有更好的訊號特性。俄羅斯還計劃要在將來轉(zhuǎn)變到低質(zhì)量(MASS)第三代GLONASS-K衛(wèi)星,確保衛(wèi)星工作壽命在10年以上。 GLONASS衛(wèi)星星座目前基本上處于降效運行狀態(tài)。俄羅斯正在著手GLONASS系統(tǒng)現(xiàn)代化的改進工作。新型GLONASS-M衛(wèi)星除了將設(shè)計壽命從現(xiàn)行的3年提高到7~8年以外,還將具有更好的訊號特性。第3代GLONASS-K衛(wèi)星的工作壽命將在10年以上,俄擬在2005年開始設(shè)計名為GLONASS-K的第3代GLONASS衛(wèi)星。 GLONASS的研制開始于70年代中期,歷經(jīng)20多年的曲折歷程,雖然曾遭遇了前蘇聯(lián)解體,俄羅斯經(jīng)濟不景氣,但始終沒有中斷過系統(tǒng)的研制和衛(wèi)星的發(fā)射。終于1996年1月18日實現(xiàn)了空間滿星座24顆工作衛(wèi)星正常地播發(fā)導(dǎo)航信號,使系統(tǒng)達到了一個重要的里程碑。 GLONASS工作測試開始于蘇聯(lián)1982年10月12日發(fā)射第一顆試驗衛(wèi)星,整個測試計劃分兩個階段完成。 第一階段(1982-1990年) 到1984-1985年,由4顆衛(wèi)星組成的試驗系統(tǒng)達到驗證系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)?臻g星座從1986年開始逐步擴展,到1990年系統(tǒng)第一階段的測試計劃已經(jīng)完成,當(dāng)時空間星座已有10顆衛(wèi)星,布置在軌道面1(6顆)和軌道面3(4顆)上。該星座每天至少能提供15小時的二維定位覆蓋,而三維覆蓋至少可達8小時。 第二階段(1990年-1995年) GLONASS測試計劃的第二階段主要完成對用戶設(shè)備的測試,隨著空間星座1996年1月18日最終布滿24顆工作衛(wèi)星而告結(jié)束。隨后系統(tǒng)開始進入完全工作階段。 GLONASS由空間衛(wèi)星系統(tǒng)(即空間部分)、地面監(jiān)測與控制子系統(tǒng)(即地面控制部分)、用戶設(shè)備(即用戶接收設(shè)備)三個基本部分組成。 GLONASS空間星座由24顆衛(wèi)星組成,衛(wèi)星有六種類型:BlockⅠ,BlockⅡa, BlockⅡb, BlockⅡ以及正在研制中的下一代改進型衛(wèi)星GLONASS-MⅠ和GLONASS-MⅡ。每顆GLONASS衛(wèi)星都在L波段上發(fā)射兩個載波信號L1和L2,民用碼僅調(diào)制在L1上,而軍用碼在(L-1和L2)雙頻上,GLONASS采用頻分多址(FDMA)區(qū)分衛(wèi)星信號。 技術(shù)改進 為了提高系統(tǒng)完全工作階段的效率和精度性能、增強系統(tǒng)工作的完善性,已經(jīng)開始了GLONASS系統(tǒng)的現(xiàn)代化計劃。主要內(nèi)容如下: 改善GLONASS與其它無線電系統(tǒng)的兼容性; 改進衛(wèi)星子系統(tǒng); 改進地面控制系統(tǒng); 配置養(yǎng)分子系統(tǒng)。 1.改頻計劃 GLONASS采用頻分制,24顆衛(wèi)星L1信號的總頻帶寬度為1602~1615.5±0.51MHz。顯然該頻段的高端頻率與傳統(tǒng)的射電天文頻段(1610.6~1613.8MHz)重疊。另外ITU WARC-92又決定將1016-1626.5MHz頻段分配給低地球軌道(LEO)移動通信衛(wèi)星使用,因此要求GLONASS改變頻率,即讓出高端頻率。 1993年9月俄羅斯作出響應(yīng),決定在同一軌道面上相隔180°(即在地球相反兩側(cè))的兩顆衛(wèi)星使用同一頻道。于是,在仍保持頻分多址的情況下,系統(tǒng)總頻道數(shù)可減少一半,因而可讓出高端頻率。 應(yīng)該指出,在改頻計劃第Ⅰ和第Ⅱ階段,不排除在新發(fā)射的衛(wèi)星上使用-7~+4中的頻道,并裝上濾除1610.6~1613.8MHz和在(第Ⅲ階段及其以后的發(fā)射衛(wèi)星再裝上)1060~1670MHz的濾波器,以消除強的帶外干擾。此外,為了保持L2與L1的間隔,改頻計劃還包括對L2信號頻率(按L2/L1=7/9)作相應(yīng)的改變。 在1996年12月的有關(guān)會議上,美國的代表要求俄羅斯加快實施GLONASS的改頻計劃,并希望俄羅斯能在2000年完成。而俄羅斯的代表仍堅持原計劃不能改變,因為改變計劃受到因此要升級衛(wèi)星和其它設(shè)備的限制。 解決GLONASS信號與其它電子系統(tǒng)相互干擾的另外一種有效辦法是使GLONASS象GPS那樣,使用碼分多址(CDMA),即所有衛(wèi)星均采用相同的發(fā)射頻率,該頻率可以很接近GPS的或者就用GPS的頻率。這樣,兩個系統(tǒng)的兼容問題可大大改善,并使某些干擾問題降到最小。據(jù)報道,美國洛克韋爾公司決定協(xié)助俄羅斯改進GLONASS。其一是將GLONASS的頻率改為GPS的頻率,便于世界民用。此項計劃將耗資470萬美元。 2.下一代改進型衛(wèi)星和未來的星座 從1990年起,俄羅斯就開始研制下一代改進型衛(wèi)星,GLONASS-MⅠ,重約1480kg 。這種新型衛(wèi)星將進一步改進星上原子鐘,提高頻率穩(wěn)定度和系統(tǒng)的精度,更為重要的是它的工作壽命可以達到5年以上,這對確保GLONASS空間星座維持21-24顆工作衛(wèi)星發(fā)射信號至關(guān)重要。1995年按計劃對GLONASS-MⅠ進行了全面的地面測試,并計劃在1996年第三季度進行首次這種衛(wèi)星發(fā)射。這次發(fā)射將攜帶兩顆BlockⅡV衛(wèi)星和一顆GLONASS-MⅠ衛(wèi)星。以后MⅠ型衛(wèi)星將作為替補衛(wèi)星,一直用到2000年。 近期,俄羅斯正準(zhǔn)備研制一種工作壽命可達7年的更大(其重約達2000kg)和功能更強的GLONASS-MⅡ型衛(wèi)星。除了對星上子系統(tǒng)作重要改進外,還將增加星間數(shù)據(jù)通信和監(jiān)視能力,因而可自主運行長達60天。MⅡ衛(wèi)星還將發(fā)射第二個民用頻率,以便消除電離層對民用定位精度的影響。預(yù)計,這些MⅡ型衛(wèi)星將在2000年以后發(fā)射。 另外,GLONASS計劃的管理者正在考慮把未來空間星座衛(wèi)星總數(shù)增至27顆,即在原每個軌道面上均布8顆工作衛(wèi)星外,各軌道面上再增加1顆在軌備用衛(wèi)星。 3.地面控制部分的改進 地面控制部分的改進包括改進控制中心;開發(fā)用于軌道監(jiān)測和控制的現(xiàn)代化測量設(shè)備;改進控制站和控制中心之間的通信設(shè)備。這些改進項目完成后,可使星歷精度提高30-40%,可使導(dǎo)航信號相位同步的精度提高1~2倍(15ns),以及可降低偽距誤差中的電離層分量。 4.差分增強系統(tǒng) 為了進一步提高GLONASS的精度,以滿足三個類別的飛機精密進場/著陸的要求,俄羅斯正計劃開發(fā)以下三種差分增強系統(tǒng)。 。1)廣域差分系統(tǒng)(WADS)。它包括在俄羅斯境內(nèi)建立3-5個WADS地面站,可為離站1500~2000km內(nèi)的用戶提供5-15m的位置精度。 (2)區(qū)域差分系統(tǒng)(RADS)。在一個很大的區(qū)域上設(shè)置多個差分站和用于控制、通信和發(fā)射的設(shè)備。它可在離臺站400~600km的范圍內(nèi),為空中、海上、地面以及鐵路和測量用戶提供3-10m的位置精度。 。3)局域差分系統(tǒng)(LADS)。它采用載波相位測量校正偽距,可為離臺站40km以內(nèi)的用戶提供10cm量級的位置精度。 LADS臺站可以是移動系統(tǒng),還可能用地面小功率發(fā)射機--偽衛(wèi)星來輔助。 另外,還制訂了一個更大范圍的包括獨聯(lián)體各國的統(tǒng)一的聯(lián)合國家分系統(tǒng)(UDS)。該系統(tǒng)預(yù)計在1998-2000年建成,屆時將為獨聯(lián)體的所有國家提供精密導(dǎo)航定位服務(wù)。 應(yīng)用范圍 衛(wèi)星導(dǎo)航首先是在軍事需求的推動下發(fā)展起來的,GLONASS與GPS一樣可為全球海陸空以及近地空間的各種用戶提供全天候、連續(xù)提供高精度的各種三維位置、三維速度和時間信息(PVT信息),這樣不僅為海軍艦船、空軍飛機、陸軍坦克、裝甲車、炮車等提供精確導(dǎo)航;也在精密導(dǎo)彈制導(dǎo)、C3I精密敵我態(tài)勢產(chǎn)生、部隊準(zhǔn)確的機動和配合、武器系統(tǒng)的精確瞄準(zhǔn)等方面廣泛應(yīng)用。另外,衛(wèi)星導(dǎo)航在大地和海洋測繪、郵電通信、地質(zhì)勘探、石油開發(fā)、地震預(yù)報、地面交通管理等各種國民經(jīng)濟領(lǐng)域有越來越多的應(yīng)用。GLONASS的出現(xiàn),打破了美國對衛(wèi)星導(dǎo)航獨家籠斷的地位,消除了美國利用GPS施以主權(quán)威懾給用戶帶來的后顧之憂,GPS/GLONASS兼容使用可以提供更好的精度幾何因子,消除GPS的SA影響,從而提高定位精度! 伽利略、GLONASS和GPS對比 目前,世界上正在運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要有兩大系統(tǒng):一是美國的GPS系統(tǒng),二是俄羅斯的“格魯納斯”系統(tǒng)。近年來,歐洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球衛(wèi)星定位計劃。因而,未來密布在太空的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)將形成美、俄、歐操縱的GPS、“格魯納斯”、“伽利略”三大系統(tǒng)“競風(fēng)流”的局面。 GPS獨占鰲頭 GPS系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成。它們分布在6個等間距的軌道平面上,軌道面相對赤道的夾角為55度,每個軌道面上有4顆工作衛(wèi)星,衛(wèi)星的軌道接近圓形,軌道高度為2.01836萬公里,周期約12小時。GPS能覆蓋全球,用戶數(shù)量不受限制。其所發(fā)射的信號編碼有精碼與粗碼。精碼保密,主要提供給本國和盟國的軍事用戶使用;粗碼提供給本國民用和全世界使用。精碼給出的定位信息比粗碼的精度高。GPS系統(tǒng)能夠連續(xù)、適時、隱蔽地定位,一次定位時間僅幾秒到十幾秒,用戶不發(fā)射任何電磁信號,只要接受衛(wèi)星導(dǎo)航信號即可定位,所以可全天候晝夜作業(yè),隱蔽性好。 GLONASS不甘落后 俄羅斯GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)擁有工作衛(wèi)星21顆,分布在 3個軌道平面上,同時有3顆備份星。每顆衛(wèi)星都在1.91萬公里高的軌道上運行,周期為11小時15分。因GLONASS衛(wèi)星星座一直處于降效運行狀態(tài),現(xiàn)只有8顆衛(wèi)星能夠正常工作。GLONASS的精度要比GPS系統(tǒng)的精度低。為此,俄羅斯正在著手對 GLONASS進行現(xiàn)代化改造,12月就發(fā)射了3顆新型“旋風(fēng)”衛(wèi)星。該衛(wèi)星的設(shè)計壽命將為7~8年(現(xiàn)行衛(wèi)星壽命為3年),具有更好的訊號特性。 GLONASS與GPS有許多不同之處: 一是衛(wèi)星發(fā)射頻率不同。GPS的衛(wèi)星信號采用碼分多址體制,每顆衛(wèi)星的信號頻率和調(diào)制方式相同,不同衛(wèi)星的信號靠不同的偽碼區(qū)分。而GLONASS采用頻分多址體制,衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分,每組頻率的偽隨機碼相同。由于衛(wèi)星發(fā)射的載波頻率不同,GLONASS可以防止整個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同時被敵方干擾,因而,具有更強的抗干擾能力。 二是坐標(biāo)系不同。GPS使用世界大地坐標(biāo)系(WGS-84),而GLONASS使用前蘇聯(lián)地心坐標(biāo)系(PE-90)。 三是時間標(biāo)準(zhǔn)不同。GPS系統(tǒng)時與世界協(xié)調(diào)時相關(guān)聯(lián),而GLONASS則與莫斯科標(biāo)準(zhǔn)時相關(guān)聯(lián)。 “伽利略”后來居上 “伽利略”系統(tǒng)是歐洲計劃建設(shè)的新一代民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),預(yù)計2008年系統(tǒng)建成并投入運營。按照規(guī)劃,“伽利略”計劃將耗資約27億美元,星座由30顆衛(wèi)星組成。衛(wèi)星采用中等地球軌道,均勻地分布在高度約為2.3萬公里的3個軌道面上,星座包括27顆工作星,另加3顆備份衛(wèi)星。系統(tǒng)的典型功能是信號中繼,即向用戶接收機的數(shù)據(jù)傳輸可以通過一種特殊的聯(lián)系方式或其他系統(tǒng)的中繼來實現(xiàn),例如通過移動通信網(wǎng)來實現(xiàn)。“伽利略”接收機不僅可以接受本系統(tǒng)信號,而且可以接受GPS、“格魯納斯”這兩大系統(tǒng)的信號,并且具有導(dǎo)航功能與移動電話功能相結(jié)合、與其他導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的優(yōu)越性能。 “伽利略”系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)的主要區(qū)別在于: “伽利略”系統(tǒng)確定地面位置或近地空間位置要比GPS精確10倍。其水平定位精度優(yōu)于10米,時間信號精度達到1 00納秒。必要時,免費使用的信號精確度可達6米,如與GPS合作甚至能精確至4米。一位電子工程師舉例說明了這個區(qū)別:“如今的GPS只能找到街道,而‘伽利略 ’系統(tǒng)則能找到車庫門。”
移動通信網(wǎng) | 通信人才網(wǎng) | 更新日志 | 團隊博客 | 免責(zé)聲明 | 關(guān)于詞典 | 幫助