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全球衛星導航系統（GNSS）是能夠提供全天候3維坐標和速度以及時(shí)間信息的空基無(wú)線(xiàn)電導航定位系統，可在地球表面或近地空間任何地點(diǎn)為用戶(hù)提供服務(wù)。全球衛星導航系統
為用戶(hù)提供3維坐標的系統
全球衛星導航系統，（theGlobalNavigationSatelliteSystem）,也稱(chēng)為全球導航衛星系統，是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶(hù)提供全天候的3維坐標和速度以及時(shí)間信息的空基無(wú)線(xiàn)電導航定位系統。
內容介紹
簡(jiǎn)介
全球導航衛星系統能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶(hù)提供全天候的3維坐標和速度以及時(shí)間信息的空基無(wú)線(xiàn)電導航定位系統。GPS應用：精細農業(yè)、科學(xué)研究(野外生物學(xué)、氣象學(xué)、地球科學(xué))、環(huán)境監測、突發(fā)事件和災害評估、安全保障、天體與建筑工程和自然資源分析的定位。衛星導航系統為人類(lèi)帶來(lái)了巨大的社會(huì )和經(jīng)濟效益，迄今，比較完善的衛星導航系統已經(jīng)有美國GPS和俄羅斯GLONASS系統，歐洲計劃推出自己的衛星導航系統Galileo。
估計到2020年前美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO和中國北斗衛星導航系統4大GNSS系統將建成或完成現代化改造。
主要應用
衛星導航的應用是建立導航衛星系統的根本出發(fā)點(diǎn)，也是其最終的歸宿。通常衛星導航的應用市場(chǎng)可以分為三大方面，是專(zhuān)業(yè)市場(chǎng)、批量市場(chǎng)和安防市場(chǎng)。全球衛星導航系統，從應用的角度可分成以下10類(lèi)加以簡(jiǎn)述，這就是：航空、航海、通信、人員跟蹤、消費娛樂(lè )、測繪、授時(shí)、車(chē)輛監控管理，和汽車(chē)導航與信息服務(wù)，以及其它類(lèi):
1.航空歐盟的Galileo便是新建的全球導航星座，它與GPS配合起來(lái)，可以大大提高導航衛星的可用性，使單一的GPS市區可用性從55%提高到GPS/Galileo共用時(shí)的95%。GPS技術(shù)建立廣域增強系統(WAAS)逐步代替原先的微波著(zhù)陸/儀表著(zhù)陸系統，美國的WAAS系統計劃在2003年下半年運營(yíng)，地面改正數據可以通過(guò)靜地衛星轉發(fā)給飛機。
2.航海衛星導航接收機廣泛地用于海上行駛的各類(lèi)船只，DGPS則廣泛地用于沿岸與進(jìn)港，以及內河行駛的船只，精度可達到2-3m。在衛星導航接收機與無(wú)線(xiàn)通信手段集成后，該系統便成為一個(gè)位置報告系統和緊急救援系統。許多漁船將GPS與雷達和魚(yú)探器結合在一起，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。
3.通信與導航的融合衛星導航接收機與無(wú)線(xiàn)電通信機的結合是自然發(fā)生的，這種融合產(chǎn)生的意義是非常深遠的。實(shí)際上，這是移動(dòng)計算機(PDA)、蜂窩電話(huà)和GPS接收機的系統集成和完美整合。
4.人員跟蹤個(gè)人跟蹤的應用需求與E911這類(lèi)導航手機或稱(chēng)定位手機思路相似，但其產(chǎn)品類(lèi)型和主要功能定位則與它們大相徑庭。首先要求其體積和功耗要小，便于隱藏或佩戴，如手表之類(lèi)。其應用功能可以由中心加以激活或啟動(dòng)，以利于獲取佩帶者所在位置。
5.消費娛樂(lè )徒步旅行者、獵人、越野滑雪者，野外工作人員和戶(hù)外活動(dòng)者常應用袋式GPS定位器，配上電子地圖，可以在草原、大漠、鄉間、山野或無(wú)人區內找到自己的目的地。
6.測繪GPS測繪還可用于繪圖、地藉測量、地球板塊測量、火山活動(dòng)監測、GIS領(lǐng)域、大橋監測、水壩監測、滑坡監測、大型建筑物監測等。這種測量技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化(RTK)可以用于海洋河道公路測量，以及礦山、大型工程建設工地等作為自動(dòng)化管理和機械控制。
8.車(chē)輛監控管理。
9.汽車(chē)導航與信息服務(wù)。
10.很多國家已經(jīng)把全球衛星導航系統用于農業(yè)發(fā)展，可以定位農田信息、監測產(chǎn)量、土樣采集等，再通過(guò)計算機系統對采集的數據進(jìn)行分析和處理，制定出更科學(xué)的農田管理措施。還可以把產(chǎn)量及土壤狀態(tài)等農田信息裝入帶有 GPS 設備的噴施器中，在給農田施肥、噴藥的過(guò)程中可以精確控制其用量，可以降低因肥料和農藥對環(huán)境造成的污染。
11.其它
定位系統
2.北斗系統（中國）
3.GLONASS系統（俄羅斯）
GPS系統
由來(lái)和發(fā)展
美國國防部（ United States Department ofDefense, DOD）于 1973 年決定成立 GPS 計劃聯(lián)合辦公室，由軍方聯(lián)合開(kāi)發(fā)全球測時(shí)與測距導航定位系統（navigation system with time and ranging,NAVSTAR）/GPS）。整個(gè)系統的建設分 3 個(gè)階段實(shí)施：第 1 階段（1973-1979 年），系統原理方案可行性驗證階段（含設備研制）；第 2 階段（1979-1983 年），系統試驗研究（對系統設備進(jìn)行試驗）與系統設備研制階段；第 3 階段（1983-1988 年），工程發(fā)展和完成階段。從 1978 年發(fā)射第 1 克 GPS 衛星，到 1994 年 3 月 10 日完成 21顆工作衛星加 3 顆備用衛星的衛星星座配置，1995 年4 月，美國國防部正式宣布 GPS 具備完全工作能力。GPS 的建設歷經(jīng) 20年，其系統由空間段、運控段、用戶(hù)段 3 大部分組成，整個(gè)星座額定有 24 顆衛星，分置在 6 個(gè)中軌道面內，它的優(yōu)良性能被譽(yù)為是一場(chǎng)導航領(lǐng)域的革命。GPS 提供標準定位服務(wù)（standard positioning system, SPS）和精密定位業(yè)務(wù)（precise positioning service, PPS），在包含選擇可用性技術(shù)（selective availability，SA）影響時(shí)，SPS 的定位精度水平為 100 m（95 %的概率），不含 SA 影響力 20~30 m，定時(shí)精度為 340 ns；PPS定位精度可在 10 m 以?xún)取?/span>
GPS 的現代化
1996 年提出 GPS 現代化計劃，其第 1 個(gè)標志性行動(dòng)是，從 2000 年 5 月 1 日起，取消 GPS 衛星人為惡化定位精度的 SA 技術(shù)，致使定位精度有數量級的提升。20 多年來(lái)，美國持續推進(jìn)現代化計劃，投入 200 多億美元的巨資，主要目標是提高空間段衛星和地面段運控的水平，將軍民用信號分離，在強化軍用功性能的同時(shí)，將民用信號從 1 個(gè)增加到 4 個(gè)，除了保留 L1 頻點(diǎn)上的 C/A碼民用信號外，在原先的 L1 和 L2 頻點(diǎn)上又加上民用 L1C 和 L2C 碼，還新增加 L5 頻點(diǎn)民用信號，大大增加了民用信號的冗裕度，從而改進(jìn)了系統的定位精度、信號的可用性和完好性、服務(wù)的連續性，以及抗無(wú)線(xiàn)干擾能力；也有助于高精度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分（real-time kinematic, RTK）測量和在長(cháng)短基線(xiàn)上的應用，還有利于飛機的精密進(jìn)場(chǎng)和著(zhù)陸、測繪、精細農業(yè)、機械控制與民用室內增強的應用，以及地球科學(xué)研究。
GPS 現代化是項系統性工作，它包括：空間衛星段、地面運控段、新的運控系統（operationalcontrol system, OCX）和用戶(hù)設備段現代化，其核心是增加 L5 頻點(diǎn)和民用信號數量與改變制式，實(shí)現與其他 GNSS 信號的互操作。最后 1 克 GPSIIIF預計 2034 年發(fā)射，宣告 GPS 現代化進(jìn)程結束。
GPS系統是美國從上世紀70年代開(kāi)始研制，主要目的是為陸海空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。
GPS利用導航衛星進(jìn)行測時(shí)和測距，具有在海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導航與定位能力。它是繼阿波羅登月計劃、航天飛機后的美國第三大航天工程。如今，GPS已經(jīng)成為當今世界上最實(shí)用，也是應用最廣泛的全球精密導航、指揮和調度系統。
GPS全球定位系統由空間系統、地面控制系統和用戶(hù)系統三大部分組成。其空間系統由21顆工作衛星和3顆備份衛星組成，分布在20200千米高的6個(gè)軌道平面上，運行周期12小時(shí)。地球上任何地方任一時(shí)刻都能同時(shí)觀(guān)測到4顆以上的衛星。地面控制系統負責衛星的測軌和運行控制。用戶(hù)系統為各種用途的GPS接收機，通過(guò)接收衛星廣播信號來(lái)獲取位置信息，該系統用戶(hù)數量可以是無(wú)限的。
GPS全球定位系統是美國為軍事目的而建立的。1983年一架民用飛機在空中因被誤以為是敵軍飛機而遭擊落后，美國承諾GPS免費開(kāi)放供民間使用。美國為軍用和民用安排了不同的頻段，并分別廣播了P碼和C/A碼兩種不同精度的位置信息。美國軍用GPS精度可達1米，而民用GPS理論精度只有10米左右。特別地，美國在90代中期為了自身的安全考慮，在民用衛星信號上加入了SA(SelectiveAvailability)，進(jìn)行人為擾碼，這使得一般民用GPS接收機的精度只有100米左右。2000年5月2日，SA干擾被取消，全球的民用GPS接收機的定位精度在一夜之間提高了許多，大部分的情況下可以獲得10米左右的定位精度。美國之所以停止執行SA政策，是由于美國軍方現已開(kāi)發(fā)出新技術(shù)，可以隨時(shí)降低對美國存在威脅地區的民用GPS精度，所以這種高精度的GPS技術(shù)才得以向全球免費開(kāi)放使用。
受應用需求的刺激，民用GPS技術(shù)蓬勃發(fā)展，出現了DGPS（差分GPS）、WAAS（地面廣播站型態(tài)的修正技術(shù)）等技術(shù)，進(jìn)一步提高民用GPS的應用精度。2005年，美國開(kāi)始發(fā)射新一代GPS衛星，開(kāi)始提供第二個(gè)民用波段。未來(lái)還將提供第三，第四民用波段。隨著(zhù)可用波段的增加，新衛星陸續使用，GPS定位系統的精度和穩定性都比過(guò)去更理想，這必將大大拓展GPS的應用與消費需求。此外新衛星也提供更優(yōu)秀的軍用支持能力，當然這只對美國軍方及其盟友有益。
2.GPS系統概述GPS系統由空間部分、地面測控部分和用戶(hù)設備三部分組成。
（1）空間部分
GPS的空間部分是由24顆衛星組成其中21顆工作衛星,3顆備用衛星。它位于距地表ZOZOOkm的上空，運行周期為12h。衛星均勻分布在6個(gè)軌道面上，軌澎頃角為55°。衛星的分布使得在全球任何地區任何時(shí)間都可觀(guān)測到4顆以上的衛星，并能在衛星中預存導航信息,GPS的衛星因為大氣摩擦等問(wèn)題，隨著(zhù)時(shí)間的推移，導航精度會(huì )逐漸降低。
（2）控制部分
地面控制系統由監測站、主控制站、地面天線(xiàn)所組成，主控制站位于美國科羅拉多州春田市。地面控制站負責收集由衛星傳回的訊息，并計算衛星星歷、相對距離，大氣校正等數據。
（3）用戶(hù)部分GPS用戶(hù)部分包括GPS接收機和用戶(hù)團體。
（2）SPS對于普通民用用戶(hù)，美國政府對于定位精度實(shí)施控制，僅提供SPS服務(wù)。SPS服務(wù)可供全世界用戶(hù)免費、無(wú)限制地使用。
3．GPS設備成本GPS接收機的價(jià)格差異很大，一般取決于接收機的功能。小型民用SPS接收機的價(jià)格不足200美元。
發(fā)展歷程
GPS的發(fā)展大約經(jīng)歷了幾個(gè)階段：
第一階段為方案論證和初步設計階段。從1973年到1979年，共發(fā)射了4顆試驗衛星。研制了地面接收機及建立地面跟蹤網(wǎng)。
第二階段為全面研制和試驗階段。從1979年到1984年，又陸續發(fā)射了7顆試驗衛星，研制了各種用途接收機。實(shí)驗表明，GPS定位精度遠遠超過(guò)設計標準。
第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛星發(fā)射成功，表明GPS系統進(jìn)入工程建設階段。1993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS星座已經(jīng)建成，今后將根據計劃更換失效的衛星。
北斗系統
北斗衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星定位與通信系統，是繼美國GPS全球定位；系統和俄國GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛星導航系統。系統由空間端、地面端和用戶(hù)端組成，可在全球范圍內全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度、高可靠定位;、導航、授時(shí)服務(wù)，并具有短報文通信能力，已經(jīng)初步具備區域導航、定位和授時(shí)能力，定位精度優(yōu)于20m,授時(shí)精度優(yōu)于IOOns。
中國這個(gè)要逐步擴展為全球衛星導航系統的北斗導航系統(COMPASS)，將主要用于國家經(jīng)濟建設，為中國的交通運輸、氣象、石油、海洋、森林防火、災害預報、通信、公安以及其他特殊行業(yè)提供高效的導航定位服務(wù)。建設中的中國北斗導航系統(COMPASS)空間段計劃由五顆靜止軌道衛星和三十顆非靜止軌道衛星組成，提供兩種服務(wù)方式，即開(kāi)放服務(wù)和授權服務(wù)。北斗衛星將逐步擴展為全球衛星導航系。中國將陸續發(fā)射系列北斗導航衛星，逐步擴展為全球衛星導航系統。
2003年5月25日，我國成功地將第三顆“北斗一號”導航定位衛星送入太空。前兩顆“北斗一號”衛星分別于2000年10月31日和12月21日發(fā)射升空，第三顆發(fā)射的是導航定位系統的備份星，它與前兩顆“北斗一號”工作星組成了完整的衛星導航定位系統，確保全天候、全天時(shí)提供衛星導航信息。這標志著(zhù)我國成為繼美國全球衛星定位系統(GPS)和前蘇聯(lián)的全球導航衛星系統(GLONASS)后，在世界上第三個(gè)建立了完善的衛星導航系統的國家，
我國的“北斗一號”衛星導航系統是一種“雙星快速定位系統”。突出特點(diǎn)是構成系統的空間衛星數目少、用戶(hù)終端設備簡(jiǎn)單、一切復雜性均集中于地面中心處理站。“北斗一號”衛星定位系統是利用地球同步衛星為用戶(hù)提供快速定位、簡(jiǎn)短數字報文通信和授時(shí)服務(wù)的一種全天候、區域性的衛星定位系統。
北斗衛星導航系統的建設與發(fā)展，以應用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目標，建設過(guò)程中主要遵循以下原則:
1、開(kāi)放性：北斗衛星導航系統的建設、發(fā)展和應用將對全世界開(kāi)放，為全球用戶(hù)提供高質(zhì)量的免費服務(wù)，積極與世界各國開(kāi)展廣泛而深入的交流與合作，促進(jìn)各衛星導航系統間的兼容與互操作，推動(dòng)衛星導航技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、自主性：中國將自主建設和運行北斗衛星導航系統，北斗衛星導航系統可獨立為全球用戶(hù)提供服務(wù)。
3、兼容性：在全球衛星導航系統國際委員會(huì )和國際電聯(lián)框架下，使北斗衛星導航系統與世界各巨星導航系統實(shí)現兼容與互操作，使所有用戶(hù)都能享受到衛星導航發(fā)展的成就。
4、漸進(jìn)性：中國將積極穩妥地推進(jìn)北斗衛星導航系統的建設與發(fā)展，不斷完善服務(wù)質(zhì)量，并實(shí)現各階段的無(wú)縫銜接。
系統的主要功能是：
1、快速定位：快速確定用戶(hù)所在地的地理位置，向用戶(hù)及主管部門(mén)提供導航信息。
2、簡(jiǎn)短通訊：用戶(hù)與用戶(hù)、用戶(hù)與中心控制系統間均可實(shí)現雙向短數字報文通信。
3、精密授時(shí)：中心控制系統定時(shí)播發(fā)授時(shí)信息，為定時(shí)用戶(hù)提供時(shí)延修正值。
“北斗一號”的覆蓋范圍是北緯5°一55°，東經(jīng)70°一140°之間的心臟地區，上大下小，最寬處在北緯35°左右。其定位精度為水平精度100米，設立標校站之后為20米(類(lèi)似差分狀態(tài))。工作頻率：2491.75MHz。系統能容納的用戶(hù)數為每小時(shí)540000戶(hù)。
2007年2月3日零時(shí)28分，我國在西昌衛星發(fā)射中心用“長(cháng)征三號甲”運載火箭，成功將北斗導航試驗衛星送入太空。這是我國發(fā)射的第四顆北斗導航試驗衛星，從而拉開(kāi)了建設“北斗二號”衛星導航系統的序幕。2007年4月14日，我又成功將第五顆“北斗”導航衛星送入太空。
“北斗”導航衛星系統是世界上第一個(gè)區域性衛星導航系統，可全天候、全天時(shí)提供衛星導航信息。與其它全球性的導航系統相比，它能夠在很快的時(shí)間內建成，用較少的經(jīng)費建成并集中服務(wù)于核心區域，是十分符合我國國情的一個(gè)衛星導航系統。“北斗”導航定位衛星工程投資少，周期短；將導航定位、雙向數據通信、精密授時(shí)結合在一起，因而有獨特的優(yōu)越性。中國正大力建設“北斗”衛星導航系統，計劃在2008年左右滿(mǎn)足中國及周邊地區用戶(hù)對衛星導航系統的需求，并進(jìn)行系統組網(wǎng)和試驗，2010年逐步擴展為全球衛星導航系統。
“北斗”衛星導航系統除了在我國國家安全領(lǐng)域發(fā)揮重大作用外，還將服務(wù)于國家經(jīng)濟建設，提供監控救援、信息采集、精確授時(shí)和導航通訊等服務(wù)。可廣泛應用于船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、海上作業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)、水文測報、森林防火、環(huán)境監測等眾多行業(yè)。
北斗衛星導航系統是中國自主建設、獨立運行，并與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統，可在全球范圍內全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度高可靠的定位、導航、授時(shí)服務(wù)，并兼短報文通信能力。
北斗衛星導航系統正按照“三步走”的發(fā)展戰略穩步推進(jìn)。第一步，2000年建成北斗衛星導航試驗系統，使中國成為世界上第三個(gè)擁有自主衛星導航系統的國家。第二步，建設北斗衛星導航系統，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區的服務(wù)能力。第三步，2020年左右，北斗衛星導航系統將形成全球覆蓋能力。
格洛納斯系統
由來(lái)發(fā)展和現代化
1976 年蘇聯(lián)政府頒布建立 GLONASS 的政府令，并成立相應的科學(xué)研究機構，進(jìn)行工程設計。1982 年 10 月 12 日，成功發(fā)射第 1 克 GLONASS衛星。1996 年 1 月 24 顆衛星全球組網(wǎng)，宣布進(jìn)入完全工作狀態(tài)。之后，蘇聯(lián)解體，GLONASS 步入艱難維持階段，2000 年年初，該系統僅有 7 顆衛星正常工作，幾近崩潰邊緣。2001 年 8 月，俄羅斯政府通過(guò)了 2002-2011 年間 GLONASS 恢復和現代化計劃。2001 年 12 月發(fā)射成功第 1 顆現代化衛星 GLONASS-M。直到 2012 年該系統回歸到24 顆衛星完全服務(wù)狀態(tài)。
GLONASS 至今已經(jīng)有 3 代衛星：第 1 代衛星是傳統的 GLONASS 基本型；第 2 代星是GLONASS-M 現代化衛星；第 3 代就是最新開(kāi)發(fā)的GLONASS-K 衛星，至目前為止，K 星系列又分為K1 和 K2 2 種型號。
GLONASS 星座是由 3 個(gè)軌道面上的 24 顆衛星構成的。其傳統的信號使用頻分多址（frequencydivision multiple access, FDMA），而不是其他 GNSS所 用 的 碼分多址（ code division multiple access,CDMA）。與傳統的 GPS 信號一樣，GLONASS 信號包括 2 個(gè)偽隨機噪聲碼（pseudo random noise code,PRN）測距碼：標準精度（standard accuracy, ST）以及高精度（Visokaya Tochnost 即 high precision,VT）碼，調制到 L1 和 L2 載波上。GLONASS ST碼也已經(jīng)在 GLONASS-M 衛星的 L2 頻率上傳輸。發(fā)送的信號像 GPS 信號一樣是右旋圓極化波的。GLONASS-K1 在新的 L3 頻率（1 202.025 MHz）上傳輸 CDMA 信號，GLONASS-K2 還將在 L1 和 L2頻率上提供 CDMA 信號，從而實(shí)現與其他 GNSS 的兼容與互操作。GLONASS-K1 星的空間信號測距誤差（signal-in-space user range errors, SISRE）約為1 m，GLONASS-K2 星則為 0.3 m。
“格洛納斯”GLONASS是前蘇聯(lián)從80年代初開(kāi)始建設的與美國GPS系統相類(lèi)似的衛星定位系統，覆蓋范圍包括全部地球表面和近地空間，也由衛星星座、地面監測控制站和用戶(hù)設備三部分組成。雖然“格洛納斯”系統的第一顆衛星早在1982年就已發(fā)射成功，但受蘇聯(lián)解體影響，整個(gè)系統發(fā)展緩慢。直到1995年，俄羅斯耗資30多億美元，才完成了GLONASS導航衛星星座的組網(wǎng)工作。此衛星網(wǎng)絡(luò )由俄羅斯國防部控制。
GLONASS系統由24顆衛星組成，原理和方案都與GPS類(lèi)似，不過(guò)，其24顆衛星分布在3個(gè)軌道平面上，這3個(gè)軌道平面兩兩相隔120°，同平面內的衛星之間相隔45°。每顆衛星都在19100千米高、64.8°傾角的軌道上運行，軌道周期為11小時(shí)15分鐘。地面控制部分全部都在俄羅斯領(lǐng)土境內。俄羅斯自稱(chēng)，多功能的GLONASS系統定位精度可達1米，速度誤差僅為15厘米/秒。如果需要，該系統還可用來(lái)進(jìn)行進(jìn)行確打擊武器制導。
俄羅斯對GLONASS系統采用了軍民合用、不加密的開(kāi)放政策。GLONASS一開(kāi)始就沒(méi)有加SA干擾，所以其民用精度優(yōu)于加SA的GPS。不過(guò)，GLONASS應用普及情況則遠不及GPS，這主要是俄羅斯并沒(méi)有開(kāi)發(fā)民用市場(chǎng)。另外，GLONASS衛星平均在軌壽命較短，由于俄羅斯航天局經(jīng)費困難，無(wú)力補網(wǎng)，導致軌道衛星不能獨立組網(wǎng)，只能與GPS聯(lián)合使用。致使使用精度大大下降。
2003年的伊拉克戰爭對俄羅斯產(chǎn)生了相當大的震動(dòng)，迫使俄羅斯領(lǐng)導層再次對太空的軍事用途重視起來(lái)。普京總統曾強調，出于國家安全戰略的考慮，俄羅斯應該使用本國的“格魯納斯”系統，而非美國的GPS或者是歐洲的“伽利略”導航系統。俄羅斯正在著(zhù)手GLONASS系統的現代化改進(jìn)工作，新一代“GLONASS-M”型導航衛星已陸續投入發(fā)射，開(kāi)始使用。
日前俄羅斯官方宣布，從2007年起，俄全球衛星導航系統“格洛納斯”將全面啟動(dòng)民用商業(yè)服務(wù)計劃，“格洛納斯”系統為俄羅斯公民提供不限制精度的導航定位服務(wù)，將有助于促進(jìn)民用衛星導航市場(chǎng)的發(fā)展。為“格洛納斯”帶來(lái)新的生機，軍轉民計劃有望使GLONASS獲得新的生機。
2015年，“格洛納斯”系統實(shí)際在軌衛星達17顆，到2007年底，“格洛納斯”系統將覆蓋整個(gè)俄羅斯，屆時(shí)該系統衛星總數將增加到18顆；而到2009年末，該系統衛星總數將增加到24顆，真正實(shí)現全球定位導航。屆時(shí)，GLONASS系統將具備與美國GPS系統相抗衡的實(shí)力。
系統簡(jiǎn)介
1．GLONASS系統概述1982年，俄羅斯衛星導航系統GLONASS的第一顆衛星升空，從此開(kāi)始應用于測量與導航領(lǐng)域。
2．GLONASS定位技術(shù)GLONASS的定位技術(shù)與GPS相同，即以精確的定時(shí)和衛星量程計算為基準來(lái)進(jìn)行。
3．GPS與GLONASS系統比較GPS和GLONASS系統有很多相似之處，但很明顯GLONASS努力采用較少的衛星數量。
伽利略系統
歐洲全球衛星導航系統（ European globalnavigation satellite systems, E-GNSS）就是 Galileo。Galileo 笫 1、2 顆試驗衛星 GIOV-A 和 GIOV-B 已于 2005 年和 2008 年發(fā)射升空，目的是考證關(guān)鍵技術(shù)，其后有 4 顆工作衛星發(fā)射，驗證 Galileo 的空間段和地面段的相關(guān)技術(shù)。在軌驗證（design andon-orbit verification, IOV）階段完成后，其他衛星的部署進(jìn)一步展開(kāi)，計劃 2018-2020 年達到 24 顆衛星構成的完全運行能力（ full operationalcapability, FOC）。
Galileo 也由空間段、運控段和用戶(hù)段組成。星座有 24 顆衛星分置于 3 個(gè)中圓地球軌道面內。Galileo 信號工作的主要頻段為 E1、E5 及 E6 3 個(gè)。它們各自發(fā)射獨立的信號，發(fā)射的中心頻率分別為：1575.42、1191.795 和 1278.75 MHz。其中，E5 又分為 E5a 和 E5b 2 個(gè)子信號。為了實(shí)現與 GPS的兼容互操作，Galileo 的 E1 和 E5a 2 個(gè)信號的中心頻率與 GPS 的 L1 和 L5 相互重合。出于同樣的兼容互操作目的，Galileo 的 E5b 與 GLONASS 的G3 信號中心頻率重合。
Galileo 雖然提供的信息仍還是位置、速度和時(shí)間，但是 Galileo 提供的服務(wù)種類(lèi)遠比之前多 GPS 多，GPS 僅有民用的標準定位服務(wù)（SPS）和軍用的精密定位服務(wù)（PPS）2 種，而 Galileo 則提供 5 種服務(wù)，這就是：①公開(kāi)服務(wù)（open service,OS），與 GPS的 SPS 相類(lèi)似，免費提供；②生命安全服務(wù)（safetyof life service, SoLS）；③商業(yè)服務(wù)（ commercialservice, CS）；④公共特許服務(wù)（ public regulatedservice, PRS ）； ⑤ 搜 救 服 悟（ search and rescuesupport service,SAR）。以上所述的前 4 種是 Galileo的核心服務(wù)，最后 1 種則是支持搜救衛星服務(wù)（ search and rescue satellite-aided tracking,SARSAT）。由于生物服務(wù)的實(shí)際運作有難度，近些年來(lái)已經(jīng)不太提及。即使這樣，Galileo 服務(wù)還是種類(lèi)較多且獨具特色，它能提供完好性廣播、服務(wù)保證，以及民用控制和局域增強。
Galileo 的公開(kāi)服務(wù)提供定位、導航和授時(shí)免費服務(wù)，供大眾導航市場(chǎng)應用。生命安全服務(wù)可以同國際民航組織（International Civil Aviation Organization,ICAO）標準和推薦條款（standards and recommendedpractices, SARPS）中的“垂直制導方法”相比擬，并提供完好性信息。商業(yè)服務(wù)是對公開(kāi)服務(wù)的 1 種增值服務(wù)，它具備加密導航數據的鑒別認證功能，為測距和授時(shí)專(zhuān)業(yè)應用提供有保證的服務(wù)承諾。公共特許服務(wù)是為歐洲/國家安全應用專(zhuān)門(mén)設置的，是特許的或關(guān)鍵的應用，以及具有戰略意義的活動(dòng)，其衛星信號更為可靠耐用，受成員國控制。 Galileo 提供的公共服務(wù)定位精度通常為15~20 m（單頻）和 5~10 m（雙頻）2 種檔次。公共特許服務(wù)有局域增強時(shí)能達到 1 m，商用服務(wù)有局域增強時(shí)為 10 cm~1 m。
Galileo系統總投資達35億歐元的伽利略計劃是歐洲自主的、獨立的民用全球衛星導航系統，提供高精度，高可靠性的定位服務(wù)，實(shí)現完全非軍方控制、管理，可以進(jìn)行覆蓋全球的導航和定位功能。
歐盟發(fā)展“伽利略”衛星定位系統可以減少歐洲對美國軍事和技術(shù)的依賴(lài)，打破美國對衛星導航市場(chǎng)的壟斷。法國總統希拉克曾表示，沒(méi)有“伽利略”計劃，歐洲“將不可避免地成為附庸，首先是科學(xué)和技術(shù)，其次是工業(yè)和經(jīng)濟”。它是第一個(gè)民用的全球衛星導航定位系統，其配置、頻率分布、信號設計、安全保障及其多層次、多方位的導航定位服務(wù)特點(diǎn)，使得它的性能比GPS系統更為先進(jìn)、高效和可靠；它保障了全球完整性的監控、航空和航海的安全以及服務(wù)的不間斷，特別是提供了公開(kāi)、生命安全、商業(yè)、官方控制和搜救服務(wù)，極大地滿(mǎn)足了全球各類(lèi)用戶(hù)的需求。預計其應用市場(chǎng)和效益十分巨大。
“伽利略”計劃是一種中高度圓軌道衛星定位方案。“伽利略”衛星導航定位系統的建立將于2007年底之前完成，2008年投入使用，總共發(fā)射30顆衛星，其中27顆衛星為工作衛星，3顆為候補衛星。衛星高度為24126公里，位于3個(gè)傾角為56度的軌道平面內。該系統除了30顆中高度圓軌道衛星外，還有2個(gè)地面控制中心。
歐盟伽利略計劃的首顆衛星在2005年12月28日升空，第二顆衛星預計在2015年發(fā)射。由于伽利略計劃采用歐盟公共機構和聯(lián)盟內私營(yíng)企業(yè)合營(yíng)的方式，而各國私營(yíng)企業(yè)遲遲未就權利和利益分配達成妥協(xié)。歐盟相關(guān)發(fā)言人承認，由于上述問(wèn)題的存在，伽利略系統實(shí)現商業(yè)運行的時(shí)間已經(jīng)被推遲到了2011年甚至更晚。
作為一個(gè)大型戰略性國際合作項目，伽利略計劃的實(shí)施進(jìn)展關(guān)乎多方利益。到目前為止，歐盟已經(jīng)與中國、以色列、美國、烏克蘭、印度、摩洛哥和韓國分別簽署了合作開(kāi)發(fā)協(xié)議，并正在與阿根廷、巴西、墨西哥、挪威、智利、馬來(lái)西亞、加拿大以及澳大利亞等國進(jìn)行合作談判。中國是最早與歐盟簽訂伽利略計劃合作協(xié)議的非歐盟國家，承諾的投資總額達2億歐元。可以說(shuō)，作為歐盟日益重要的全球合作伙伴之一，中國參與伽利略計劃是中歐雙方共同的經(jīng)濟和戰略利益需要。
與美國的“全球定位系統”(GPS)相比，建成后的伽利略系統將具備至少3方面優(yōu)勢：首先，其覆蓋面積將是GPS系統的兩倍，可為更廣泛的人群提供服務(wù)；其次，其地面定位誤差不超過(guò)1米，精確度要比GPS高5倍以上，用專(zhuān)家的話(huà)說(shuō)，“GPS只能找到街道，而伽利略系統則能找到車(chē)庫門(mén)”；第三，伽利略系統使用多種頻段工作，在民用領(lǐng)域比GPS更經(jīng)濟、更透明、更開(kāi)放。伽利略計劃一旦實(shí)現，不僅可以極大地方便歐洲人的生活，還將為歐洲的工業(yè)和商業(yè)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。更重要的是，歐洲將從此擁有自己的全球衛星定位系統，這不僅有助于打破美國GPS系統的壟斷地位，在全球高科技競爭浪潮中奪取有利位置，更可以為建設夢(mèng)想已久的歐洲獨立防務(wù)創(chuàng )造條件。
2.Galileo系統的選擇與挑戰如何開(kāi)發(fā)Galileo系統最終將在2000年下半年的歐洲交通運輸部長(cháng)會(huì )議上作出決定。
3.Galileo系統的性能Galileo系統提供3種等級的性能：·全球·地區·局域。
4.Gaiaieo系統的業(yè)務(wù)類(lèi)型系統還定義了3種類(lèi)型的業(yè)務(wù)：·開(kāi)放接入業(yè)務(wù)（OAS）。·一類(lèi)控制接入業(yè)務(wù)（CAS1）·二類(lèi)控制接入業(yè)務(wù)（CAS2）。
6.Galileo系統與GPS和GLONASS的兼容性射頻兼容性對于實(shí)現三個(gè)系統的互操作至關(guān)重要：系統不能相互干擾或降低接收機的性能。
作為全球衛星導航定位系統,Gialleo的應用范圍非常廣泛，涉及到大地測量和地球動(dòng)力學(xué)服務(wù)，以及運輸、鐵路、航空、農業(yè)、海事、工程建設、能源等領(lǐng)域。
其它系統
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