GALILEO 卫星导航定位系统.ppt

1、GALILEO卫星导航定位系统,一、GALILEO导航建设背景 二、GALILEO卫星导航定位系统特点 三、 GALILEO定位原理 四、 GALILEO系统构成 五、GALILEO系统精度指标及服务区域 六、GALILEO系统管理模式 七、 GPS/GLONASS/GALILEO系统技术参数比较 八、 GALILEO系统建设时间表 九、 GALILEO系统效益分析 十、中欧关于GALILEO合作,一、GALILEO导航建设背景,单独的民用系统 提高卫星定位的完好性、可用性和精度 促进欧洲经济发展 提高欧洲在航空工业的国际地位 对GPS依赖程度分析,伊拉克战争中GPS卫星增强,1月29日发射

2、新型导航卫星GPS Block IIR-8：实验星XSS10用于实验对空间目标监视能力。并用于显示先进轨道机动和位置保持能力 3月31日发射 新型导航卫星GPS Block IIR-9：加强抗干扰能力，增强卫星信号强度、改善信号处理功能、开发新的军用密码,伊拉克战争中GPS制导武器,精确制导炸弹19000枚 巡航导弹955枚,精确制导武器使用量与总投弹比,其中GPS制导武器占整个精确制导武器也由海湾战争10急增至98,采用惯性导航系统/GPS制导代替“惯性导航系统/地形匹配”制导方式，并使“战斧”巡航导弹防区发射距离增加20,信息系统与作战系统一体化提高精确打击能力,发现目标到实施远程精确打击

3、过程所需时间,1996年7月23日，欧洲议会和欧盟交通部长会议制定了有关建设欧洲联运交通网的共同纲领，首次提出了建立欧洲自主定位和导航系统的问题。 1998年1月29日，欧洲委员会向欧洲议会和欧盟交通部长会议提交了名为建立一个欧洲联运定位和导航网：欧洲全球卫星导航系统（GNSS）发展战略的报告。3月17日，欧盟交通部长会议通过此报告，并委托欧洲委员会研究、拟定欧洲全球卫星导航系统发展计划。 1999年12月22日，欧洲议会和欧盟部长级会议批准了欧盟在科研、技术发展和演示领域的第五个框架计划（19982002）。“伽利略计划”列入其中，此计划成为“伽利略”资金的一个来源。 2000年11月22日

4、，欧洲委员会提交了欧洲伽利略卫星导航系统可行性评估报告。该报告汇总了伽利略论证阶段成果。,2002年3月26日，欧盟交通运输部长会议以全票通过了立即开始伽利略项目的研制阶段的动议，标志着“伽利略计划”的全面启动。 JU已成立，计划于2003年9月正式挂牌，GROHE先生被任命为主任。,伽利略计划的进度安排 定义阶段（19992000）该阶段已在2001年宣告结束。 开发阶段（20012005）开发和在轨验证阶段，目前正在进行，主要工作有：汇总任务需求；开发24个卫星和地面部分；系统在轨验证。 部署阶段（20062007）进行卫星的发射布网，地面站的架设，系统的整体联调。 运营阶段（2008 ）

5、商业营运阶段，提供增值服务。,伽利略系统应用和服务 伽利略系统的基本服务： 导航 定位 授时 伽利略系统的特殊服务： 搜索与救援(SAR功能) 伽利略系统扩展应用服务系统： 在飞机导航和着陆系统中的应用 铁路安全运行调度 海上运输系统 陆地车队运输调度 精准农业,二、GALILEO系统特点,全天候、全球无缝覆盖 独立于美国，受欧洲控制的民用卫星导航定位系统 定位精度高于其它导航星座 导航定位服务多样性 具有地面与卫星通信能力，提供救援和搜索服务 系统开放性 系统管理民间性,三、GALILEO定位系统原理,被动式 有源无线电测距定位技术,四、 GALILEO体系结构,五、GALILEO卫星主要技

6、术参数,Overall Spacecraft: 650 Kg / 1.5 kW class Launcher Options: Ariane, Proton, Soyuz,Navigation payload: 70-80 Kg / 850 W SAR transponder: appr. 20 kg,Dimensions: 2.7 x 1.2 x 1.1 m3,GALILEO卫星构成,卫星平台结构 导航有效荷载 搜索救援有效荷载,GALILEO卫星平台（一）,卫星平台结构 铝制复合材料构成盒式结构 卫星电源及电力控制系统 太阳能供电、电池储电、电力分配 热力控制系统（TCS） 用于调节整个卫

7、星系统温度，由热力管道、辐射体和HLI组成,GALILEO卫星平台（二）,数据处理和控制系统（LCDU） 高度和轨道控制系统（ADCS） 卫星高度和天线状态 卫星姿态敏感器、太阳敏感器、地球敏感器、转轮 自动测量记录和跟踪系统（TT&C) 接收TT&C工作站上载数据 接收卫星下载数据 推动力系统：保证卫星准确入轨,导航有效荷载（一）,星载时钟：2个铷钟，2个氢钟 导航信号处理器： 接收地面监测信号，发射导航信号 L波段发射器 S波段接收器 E波段接收器 激光反射镜（用于激光测距定轨）,导航有效荷载（二）,星载时钟：铷钟和氢钟 正常工作 氢钟为主要振荡器（10.23MHZ） 铷钟备用，同时监控,

8、氢钟,Satellite General View,Navigation Antenna,S & R Antenna,S-Band Antenna,S Band Antenna,C-Band Antenna,导航有效荷载（三）,天线部分： 采用多层平面技术，包括螺旋天线和平面天线，直径1.5m，可保证1.2GHZ和1.5GHZ频段发送和接收,发射天线,搜索救援有效荷载（S&R）,频率： 406MHZ上行 1544MHZ下行 20kg，100W,GALILEO卫星发射（一）,GALILEO卫星发射（二）,Ariane 5运载火箭,地面监测与监控部分（一）,控制和星座管理（GCS） 完好性数据监测

9、和发展（EIDS）,地面监控部分功能,对GALILEO星座进行控制 控制任务： 导航数据产生 GALILEO时间（GST与UTC同步）产生 导航和时间信息上载 支持欧洲完好性信息分发 通过GALILEO卫星支持全球非欧共体信息发送 支持系统相关信息发送 与时间设备商的接口 实现和维护GALILEO跟踪参考站,地面监测与监控部分（二）,地面控制部分组成（GCS） 导航系统控制中心（NSCC） 共有2套双备份控制中心：对卫星信号进行控制和处理 地面监测网（OSS） 分布在全球15个OSS站，无人监管，自动接收卫星信号，发出导航电文和卫星运行环境数据，将数据传到NSCC 遥测监控中心（TCC） 共4

10、个站，接收NSCC中心站提供导航数据，并发送到卫星,地面监测与监控部分（三）,完好性监测与分发系统（EIDS） 完好性监测站（IMS） 无人职守站，接收卫星L波段信号 完好性注入站（IVLS） 无人职守，S波段注入站 完好性控制中心（ICC） 完好性控制设备（ICF） 完好性处理设备（IPF） 完好性服务接口，接收INS数据,GALILEO系统精度指标及服务领域,Search & Rescue Architecture,GPS/GLONAS/GALILEO系统参数比较,GALILEO发展四阶段费用表,Galileo经营者的计划收入,( 以百万欧元计),3) GNSS市场: 市场预测,每个地区的

11、GNSS单元销售额,( 以百万计),3) GNSS市场: 市场预测,2020年Galilei主要应用的GNSS市场,Source: PWC Final Report November 2001,3) GNSS Market: Market forecast,Analysis of the Benefit from the GNSS,Analysis of the benefit from European GNSS market during 19992005,Applications of Transport,Aviation In-flight Approaches Landing Mar

12、itime Harbour Inland waterways Railways Train control Fleet management Car navigation,Train applications,Fleet management Passengers information Goods tracking Energy consumption control Train control (Safety of life) Track survey,Applications,Crisis management Emergency services Search and Rescue E

13、lderly monitoring Fleet management (truck, train, goods) Anti-fraud (custom) Dangerous goods,Applications: private user,Applications in scientific research,Geodesy Geology Meteorology Vulcanology Earthquake monitoring,中欧伽利略计划的合作,进 程 2000年6月，欧盟副主席德 帕拉西率团访问中国，表达了希望邀请中国参加欧洲正在计划建设的卫星导航定位系统伽利略（GALILEO）计划

14、的意愿。国务院总理朱镕基接见并表达了我国对合作建设GALILEO系统的兴趣和原则立场。 科技部于2001年6月21-22日，在京召开了有关中欧GALILEO计划专家研讨会。 2001年10月，欧盟和中国建立了联合工作组，具体商谈在卫星导航领域合作的有关事宜。 2002年6月朱镕基总理明确表示“我们愿意在权力和义务平衡的前提下全面参加伽利略计划”。,由科技部和欧盟委员会、欧洲空间局共同主办的“中国欧洲工业界参加伽利略计划研讨会”于2002年12月17-18日在北京成功举行。 中国欧盟科技合作促进办公室（CECO）与欧洲工业联合会（ERTICO）于2003年3月3日至5日在上海成功举办了“中国欧盟

15、智能交通研讨会”。会议的主题为： 1“伽利略”项目合作； 2公共交通管理； 3中欧智能交通培训合作。,欧洲与中国经过近两年的准备，于2003年5月16日在布鲁塞尔举行中欧伽利略计划合作第一轮正式谈判，科技部秘书长石定环和欧盟委员会能源交通总司总司长拉莫.赫共同主持了谈判。双方高度评价中欧间在伽利略计划中合作的重要意义，各自表述了合作的目标、原则，并对有关合作内容、方式等展开了讨论。 双方在2003年9月在北京举行第二轮谈判，18日草签了合作协议。 中欧双方已于2003年10月30签订正式合作协议。,虎门大桥单点振动Single point displacement on HuMen Bridge,虎门大桥L/2处竖向位移24h变化曲线,虎门大桥1/2处竖向位移与温度变化相关曲线,在一天中悬索桥的高程变化是比较明显的，结合气温的变化，便可以发现，其变化规律与温度的变化是有一定关系，在温度的影响下，其标高变化是较大的,随着温度的升高，箱梁高程降低。 从上图