卫星定位技术-卫星定位技术（工程测量）

第六章全球导航卫星系统GNSS

6.1认识卫星定位技术本节重点GNSS概述2几种主要的GNSS系统1几种主要的GNSS系统俄罗斯“格洛纳斯”系统俄罗斯“格洛纳斯”系统俄罗斯全球导航卫星系统简称GLONASS，是俄罗斯空间局管理的卫星定位系统。GLONASS是GLObalNAvigationSatelliteSystem(全球导航卫星系统)的字头缩写，是前苏联从80年代初开始建设的与美国GPS系统相类似的卫星定位系统，现由俄罗斯空间局管理。俄罗斯“格洛纳斯”系统俄罗斯全球导航卫星系统简称GLONASS最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。俄罗斯“格洛纳斯”系统GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成；27颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上，这三个轨道平面两两相隔120度，每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度，轨道高度2.36万公里；1、GLONASS星座俄罗斯“格洛纳斯”系统3、用户设备GLONASS用户设备(即接收机)。2、地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站和外场导航控制设备组成；俄罗斯“格洛纳斯”系统的应用为全球海陆空以及近地空间的各种用户提供全天候、连续提供高精度的各种三维位置、三维速度和时间信息（PVT信息），这样不仅为海军舰船、空军飞机、陆军坦克、装甲车、炮车等提供精确导航；也在精密导弹制导、部队准确的机动和配合、武器系统的精确瞄准等方面广泛应用。1、军用俄罗斯“格洛纳斯”系统的应用在大地和海洋测绘、邮电通信、地质勘探、石油开发、地震预报、地面交通管理等各种国民经济领域有越来越多的应用。2、民用GLONASS与GPS有许多不同之处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GLONASS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；由于卫星发射的载波频率不同，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；1、卫星发射频率不同GLONASS与GPS有许多不同之处

2、坐标系不同GPS使用世界大地坐标系（WGS-84），而GLONASS使用前苏联地心坐标系（PE-90）；

3、时间标准不同GPS系统时与世界协调时相关联，而GLONASS则与莫斯科标准时相关联。几种主要的GNSS系统欧洲“伽利略”系统欧洲“伽利略”系统伽利略卫星导航系统（Galileosatellitenavigationsystem），是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统。耗资30亿欧元，共发射30颗卫星；包括韩国、中国在内，日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划；当初的完成目标是2008年，但由于技术、各国意见分歧等问题，中途几经推迟。欧洲“伽利略”系统伽利略卫星导航系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。截止2016年12月，已经发射了18颗工作卫星，具备了早期操作能力（EOC），并计划在2019年具备完全操作能力（FOC）。全部30颗卫星（调整为24颗工作卫星，6颗备份卫星）计划于2020年发射完毕。欧洲“伽利略”系统优势伽利略系统是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统，在2008年投入运行后，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，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。另外，由于全球将出现多套全球导航定位系统，从市场的发展来看，将会出现GPS系统与“伽利略”系统竞争的局面，竞争会使用户得到更稳定的信号、更优质的服务。世界上多套全球导航定位系统并存，相互之间的制约和互补将是各国大力发展全球导航定位产业的根本保证。欧洲“伽利略”系统“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。欧洲“伽利略”系统“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”系统的重要意义“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。美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而“伽利略”的卫星则能发现1米长的目标。欧洲“伽利略”系统不仅能使人们的生活更加方便，还将为欧盟的工业和商业带来可观的经济效益。更为重要的是，欧盟将从此拥有自己的全球卫星导航系统，这有助于打破美国GPS系统的垄断地位，从而在全球高科技竞争浪潮中获取有利地位，更可为将来建设欧洲独立防务创造条件。欧洲“伽利略”系统伽利略系统于2016年12月15日投入使用。欧盟委员会和欧洲航天局表示，到2020年，伽利略卫星导航系统在轨卫星将达到30颗，届时将向全球提供定位精度在1~2m的免费服务和1米以内的付费服务。2019年7月14日，受与地面基础设施相关的技术问题影响，伽利略系统的初始导航和计时服务暂时中断。欧洲“伽利略”系统欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划，其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖，打破其垄断。“伽利略”系统和中国之间的关系（2003年-2004年）中欧优势互补，反对单极世界。2003年欧洲人主动“邀请”中方加入伽利略全球卫星导航系统，中方欣然接受。欧洲“伽利略”系统“伽利略”系统和中国之间的关系（2005年-2007年）欧洲政治转向，联美排挤中国进入2005年，欧洲政治开始转向，亲美政治人物纷纷上台，欧洲航天局与美国“修好”。欧盟开始排挤中国。投入巨额资金，却得不到与之相称的对待，中国不但进不到“伽利略”计划的决策机构，甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡，中方十分不满。在此背景下，中国开始把注意力转移到“北斗系统”上。欧洲“伽利略”系统“伽利略”系统和中国之间的