领航与导航格洛纳斯(GLONASS).课件

1、格洛纳斯（GLONASS） 全球导航卫星系统格洛纳斯 (GLONASS) “格洛纳斯(GLONASS)”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。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。格洛纳斯（GLONASS）系统发展历程1系统组成2系统功能与运行3系统分类与应用现状4系统发展5学习感想6一、系统的发展历史一、系统发展历程开发背景：1.1960 年末，前苏联军方需要一个卫星无线电导航系统，而旋风（Tsyklon）卫星导航系统不能达到导航定位的目的2.上世纪70年代初，美国宣布研制全球定位系统GPS。作为

2、对其回应，前苏联国防部设想了全球导航系统GLONASS。 系统的建成 建设过程：1968-1969年，前苏联计划建立一个单一解决方案1970年系统的需求文件编制完成1982年10月12日进行第一次卫星发射1994年进行布满星座的7次发射计划1995年12月14日将星座布满1996年1月18日24颗卫星正常发射信号，系统正式建成星座建立的阶段1983年-1985年，星座实验时期第一阶段1983年-1985年，星座实验时期第一阶段1986年-1993年，完成飞行实验验证，初始系统运行第二阶段1986年-1993年，完成飞行实验验证，初始系统运行第二阶段1993年-1995年，完成了24颗星的星座系

3、统，系统投入运行第三阶段1993年-1995年，完成了24颗星的星座系统，系统投入运行第三阶段系统建成后的发展 在1996-1998年间，维护不当，系统性能衰退在2001年12月1日至2002年5月30日期间，系统仅有7颗卫星正常运行，俄罗斯制定星座渐进增强计划2007-2008年期间，俄罗斯先后发射了12颗GLONASS-M卫星分别在2009年12月和2010年春季各发射3颗GLONASS-M卫星，并提出GLONASS-K计划（2011）等GLONASS升级计划。GLONASS系统发射时间一览二、系统的组成 系统的组成GLONASS系统组成地面控制设施（GBCC） 卫星星座用户设备地面控制设

4、施（GBCC） 这部分也称为地基控制设施，由系统控制中心和分布在俄罗斯各地的指令跟踪站网组成。主要包括6个组成单元：系统控制中心（SCC）、中央同步器（SC）、指令和跟踪站（CTS，即地基跟踪站）、相位控制系统（PCS）、光量子跟踪站（QOTS）、导航字组控制设备（NFCE） 地面控制设施一览图地面控制部分负责的功能测量和预测各颗卫星的星历将预测的星历、时钟校正值和历书信息上行加载给每颗GLONASS卫星，以便以后编入导航电文使星钟与GLONASS同步计算GLONASS系统时和UTC（SU）之间的偏差卫星的指挥、控制、内务和跟踪。 卫星星座 部分技术参数 ：共有卫星24颗，正式使用卫星21颗，

5、备份星3颗 分别布置在A、 B、C三个轨道 面上。每个轨 道面上有八颗 卫星 轨道高度为19100km（轨道半径为25510km），轨道面的倾斜角为64.8，周期为11h15.73m 卫星星座 卫星组成GLONASS卫星载荷包括导航组合、控制组合、高度控制系统和修正系统等，舱内装有6个子系统 1986年以前的GLONASS卫星每颗质量为1400kg，约3m高，太阳能帆板展出宽度为7m以上， 功率为1600w 铯原子钟产生高稳定时 标 用户设备 到1995年为止，俄罗斯已研制了两代用户设备（UE） 三、系统的功能与运行 系统的功能系统的主要作用是实现全球、全天候的实时导航与定位，另外，还可以用于

6、全球时间传递系统工作时，由地面控制设备负责搜索、处理卫星的轨道和信号信息，并向每颗卫星发射控制指令和导航信息每颗 卫星上都装备有着稳定度的铯原子钟, 并接收地面控制站的导航信息和控制指令,星载计算机对其中的导航信息进行处理, 生成导航电文用户通过接收机接收卫星信号系统工作地面控制设施四、系统的分类与应用现状 系统的分类GLONASS系统与GPS相同也分为高精度链(channel of high accuracy-CHA)和标准链(channel of standard accuracy-CSA)两种作为卫星导航系统一般可分为航空导航、航海导航,军用、民用等,特别是包含有GLONASS 和GPS

7、的GNSS计划将取代单一的GPS使用,对ICAO的国际民航组织尤为重要航空的使用 ICAO/FANS早已提出包含GLONASS和通信卫星在内的航空导航完整性的研究,利用GPS+GLONASS的可能性研究,欧洲安全航行局(EUROCONTROL),欧洲宇宙组织(ESA)提出GNSS 在航空使用的三个阶段 航海和陆上的运用 关于GLONASS在船舶及陆上交通等运用,在1995年9月IMO安全航行的副件讨论确定,为保证船舶航行安全及保证航行可靠,努力开展GPS/GLONASS组合机的研制 我国目前在GPS,GLONASS,GPS/GLONASS组合机等方面都有很快的发展,在其运用方面也将形成一个高潮

8、 GLONASS的误差GLONASS/“双星”星座系统组合可见性GLONASS频率的使用1998年以前L1:1602.001615.6MHz;L2:1246.001256.5MHz；1610.501613.8MHz 频段不许使用。19982005年L1:1598.06251609.3125MHz;L2:1242.93751248.6875MHz；上限频率1609.3125MHz,1248.6875MHz只在非常时期才能使用。2005年以后L1:1598.06251605.3750MHz;L2:1242.93751248.6250MHz；但1604.0125,1605.3750,1248.187

9、5,1248.6250MHz为俄罗斯技术用途(发射和测试时使用)。2011年2月26日,“联盟2-1B”运载火箭将新一代Glonass-K卫星首次发射升空Glonass-K卫星使用寿命为10年,它将提供5种导航信号GLONASS-K卫星GLONASS卫星发展计划五、系统发展 GLONASS接收机俄罗斯的接收机状况世界各国GLONASS发展状况:德国研制的ASN-16GLONASS接收机美国的R-100型GPS/GLONASS组合机日本GPS/GLONASS组合机我国发展状况GLONASS 升级计划恢复全球连续导航能力Glonass-K 计划 (2011)进一步提高GLONASS系统的定位精度地

10、面控制部分的现代化扩展地面控制网络 提高系统时间的稳定度，轨道精度扩展地面监测网信号现代化GLONASS-K增加L3信号 (CDMA)与GPS、Galileo能进行互操作 信号频段坐标系统时间系统发射新的卫星，继续GLONASS现代化进程GLONASS系统新进展2007-2008 先后发射了12 颗GLONASS-M 卫星进行了第一期的地面控制部分现代化精化了其坐标系统 (PZ-90.02)有19颗 GLONASS-M 卫星在轨工作 (两个波段L1 和L2)2009年12月计划发射3颗Glonass-M卫星2010春季计划再发射3颗Glonass-M卫星 39. 25.12.2008 38.

11、25.09.2008 37. 25.12.2007GLONASS系统新进展最近三年GLONASS 导航精度提高了近5倍现在导航定位精度与GPS在相同量级水平到 2011进一步提高20.02.200920.02.200820.02.200720.02.200625 m (1 sigma)18 m (1 sigma)15 m (1 sigma)5-7 m (1 sigma)GLONASS系统新进展计划到 2010具体完全工作能力（24 颗星）地面控制部分现代化计划在2010年开始部署发射新一代的 卫星 GLONASS-K (性能大大提高)GLONASS 继续采用FDMA发射信号对将来新发射的GLO

12、NASS-K卫星增 加CDMA信号不同时间的工作卫星数六、感想感想由于GLONASS系统建成,并健康正常工作,打破了GPS的一统天下,同时也补充了GPS的工作,提高了卫星定位的可信度,可靠性,可用性及完整性随着GPS,GLONASS的完善,GNSS的发展,对世界各国的LADS, LAAS, WADS, RADS, WAAS的发展起了决定性作用Company Logo系统不足1 频段宽，被迫改变部分卫星的载波频率2 定轨观测网面积过小，广播星历精度低3 卫星在轨工作寿命过短，影响用户的导航定位测量Company Logo对北斗系统的启示 1.实施Compass卫星的在轨自主更新星历，提高CNSS

13、系统的抗毁能力4.导航电文宜提供便于GNSS接收机使用信息，以便扩大应用市场 2.建立Compass卫星国际定轨观测网，提高广播星历精度 3.针对导航战的新进展，制定既便于国人使用，又能够适应导航战需要的CNSS管理政策Thank You !Company LogoDiagramThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.TitleAdd your textThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mal

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