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GPS 北斗 GLONASS GALILEO四大卫星定位系统介绍

时间:2010-02-07 20:41来源:未知 作者:admin 点击:
20世纪60年代末70年代初,美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统,至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS均已建成并投入

 20世纪60年代末70年代初,美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统,至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS均已建成并投入运行。中国也开始建设自主知识产权的北斗卫星导航系统,2003年底正式开通运行。欧盟筹建的GALILEO伽利略全球卫星导航系统正在计划实施之中。

   GPS全球卫星定位系统

    GPS(Global Positioning System) 全球卫星定位系统是美国第二代空间卫星导航定位系统。具体来说即通过 GPS接收设备,接受美国发射的24颗卫星中任意3颗以上卫星所发射的导航信号,在任何时候、任何地点都能准确地测量到物体瞬时位置的一种定位系统(包括物体的经纬度、高度、速度等位置信息)。它是一个基于被动式定位原理的卫星导航定位系统,由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制。

    经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星己布设完成并投入运营。它不仅成为军事的重要技术手段,而且也成为车辆导航、交通管理(海、陆、空)、物流、救助、娱乐业、安保市场等民用产业必不可少的通信手段。

    GPS全球卫星定位系统所有权、控制权和运营权均属于美国国防部。为了限制不同用户对GPS的应用,GPS通过发射不同的无线电信号来分别为军事部门和民间用户提供两种不同的定位服务。

    GLONASS全球卫星定位系统

    俄罗斯于2002年12月25日在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场用一枚“质子-K”火箭成功发射了3颗GLONASS全球导航系统卫星。截至2004年,除了上面提到的3颗卫星以外,在太空运行的GLONASS卫星已有10颗,其中的8颗已经启用,另外两颗是备用卫星。GLONASS与GPS一样也由24颗卫星组成,原理和方案都与GPS类似。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称,多功能的GLONASS系统定位精度可达1米,速度误差仅为15厘米/秒。如必要,该系统还可用来为精确打击武器制导。GLONASS没有施加SA干扰,所以它的民用精度优于施加SA干扰的GPS系统。但是,它的应用普及情况则远不及GPS,这主要是俄罗斯没有开发民用市场。另外,GLONASS卫星平均在轨道上的寿命较短,在轨的可用卫星较少。

    GALILEO(伽利略)全球卫星定位系统

   为打破美国十几年来在全球卫星导航定位市场一统天下的格局,2002年3月,当时的欧盟15国交通部长在西班牙巴塞罗纳会议上正式决定启动“伽利略”(GALILEO)计划。“伽利略”系统是全球多模式卫星定位导航系统,原理和GPS相似,可以进行覆盖全球的导航和定位功能,将为用户提供误差不超过1米的高精度、高可靠性的定位服务。GALILEO系统是由欧盟和欧空局(ESA)策划和组织实施,采用公私伙伴关系的商业运作模式共同运营和管理的民用卫星系统,但该系统所发送的公共特许服务(PRS)信号也可用于军事目的。除欧盟国家外,还有6个非欧盟国家――中国、印度、以色列、摩洛哥、沙特阿拉伯和乌克兰已经加入该计划。

    2005年12月28日,格林尼治时间清晨5点19分,GALILEO系统的首颗实验卫星“GIOVE-A”由俄罗斯“联盟-FG”火箭从哈萨克斯坦的拜科努尔航天中心发射升空,标志着GALILEO计划已进入实质性实施阶段。GALILEO卫星定位系统由30颗轨道卫星组成,从设计目标来看,它的最大优势是更多地用于民用,包括免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且需满足更高要求的信号。GALILEO系统的另一优势在于能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互兼容。GALILEO系统拟在卫星上安装高精度氢原子钟,这是目前GPS系统所不具备的。

    中国是第一个加入GALILEO计划的非欧盟国家,2004年10月9日我国与欧盟正式签署中欧GALILEO计划技术合作协议。根据中欧双方签署的协议,中国将参与开发全球卫星导航系统在渔业中的应用、基于位置的服务标准化、电离层中定位信号的修复。中国的参与将使这一系统在交通、科学、土地利用以及战胜自然灾害等方面的优势得到充分发挥。

    北斗卫星导航定位系统

    北斗卫星导航定位系统(Compass Navigation Satellite System)始于2000年,是中国自行研制开发的区域性有源卫星定位与通信系统,是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。中国的北斗分为两代。第一代是区域系统,包含4颗卫星,已经发挥效用;第二代是全球系统,35颗星,正在建设中。

    2007年4月14日凌晨4时11分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将北斗导航卫星COMPASS-M1(非静止轨道卫星)送入太空。这第一颗不再以“试验”冠名的北斗导航卫星顺利升空,标志着中国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。 之前,自2000年以来,中国已成功发射了4颗北斗导航试验卫星,运行至今导航定位系统工作稳定,状态良好。

    北斗卫星导航系统由空间卫星、地面控制中心站和用户终端等3部分构成。北斗导航定位系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS相当;短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。

(责任编辑:admin)
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