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最新GPS研究和使用报告
2007-03-07 15:02:44  出处:快科技 作者:DC 编辑:DC     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

[其他卫星定位系统]

GPS系统并不是咱们头上唯一的卫星定位系统,前苏联从80年代初开始建设的GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System,全球导航卫星系统)就是与美国GPS系统相类似的卫星定位系统,也由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。现在由俄罗斯空间局管理。
GLONASS系统的卫星星座由24颗卫星组成,均匀分布在3个近圆形的轨道平面上,每个轨道面8颗卫星,轨道高度19100公里,运行周期11小时15分,轨道倾角64.8°。与美国的GPS系统不同的是GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式,根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址(CDMA),根据调制码来区分卫星)。每颗GLONASS卫星发播的两种载波的频率分别为L1=1,602+0.5625k(MHz)和L2=1,246+0.4375k(MHz),其中k=1~24为每颗卫星的频率编号。所有GPS卫星的载波的频率是相同,均为L1=1575.42MHz和L2=1227.6MHz。GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码:S码和P码。GLONASS系统单点定位精度水平方向为16m,垂直方向为25m。
俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。GLONASS卫星由质子号运载火箭一箭三星发射入轨,卫星采用三轴稳定体制,整量质量1400kg,设计轨道寿命5年。所有GLONASS卫星均使用精密铯钟作为其频率基准。第一颗GLONASS卫星于1982年10月12日发射升空。到目前为止,共发射了80余颗GLONASS卫星,最近一次是2000年10月13日发射了三颗卫星。截止2001年1月10日为止尚有10颗GLONASS卫星正在运行。不过因为俄罗斯的综合国力已经大大不如美国,因为在商用方面GPS系统目前远远领先。

欧洲的崛起是无法忽视的,伽利略全球卫星导航定位系统是欧洲的卫星无线电导航项目,该计划1999年由欧盟提出,并于2002年3月正式启动。整个系统包括30颗导航卫星及相关地面设施,总投资约34亿欧元。2002至2005年是伽利略的发展阶段,预计系统将从2006年进入部署阶段,2008年开始投入商业运营。戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心的克里斯托•威尔逊公开承诺:“精确性和安全性对伽利略卫星导航系统来说将不是问题,我们的定位要精确到厘米。”

GPS虽有“一定江山”的本领,但它同样存在自己的“死穴”、“盲点”。这其中最突出的就是GPS系统的抗干扰能力太差了。一般情况下,在地面接收到的卫星信号很弱小。这并不难理解,从太空中的卫星传送信号到地面至少也要走上两万公里。在这期间如果信号受到干扰,将会使地面的GPS接收机无法正常工作,从而使其定位、导航精度降低或产生误导。五角大楼很早就认识到GPS制导武器的潜在危险,因此一直在从事GPS制导抗干扰技术的研究,但都收效甚微。因此,提高综合抗干扰能力,已成为GPS生存发展的重要一环。与GPS不同,伽利略卫星导航系统拥有很强的抗干扰能力。它是采用两种频段工作,这就好比上了双保险。不仅如此,在地面上更可以接收到至少3种信号:一是免费使用信号;二是提高了安全性和准确性,需要交费使用的加密信号;三是为满足更高安全要求(如飞机导航)的信号,它将采用更为严格的加密机制。如果使用伽利略系统,飞机能在任何机场降落,而不必考虑机场的技术设施如何;火车能在没有驾驶员的情况下高密度行驶;轮船即使在大雾中也能安全航行。而且如果卫星失灵,那么它在几秒钟之内就能发出警报。


伽利略系统是世界上第一个基于民用目的研制的全球卫星导航定位系统,计划在2008年建设完成,届时将覆盖全球。由于伽利略系统出生晚,在它的研发过程中采用了大量的高新技术,其性能要比美、俄现有的定位系统高不少,此外它还可以与现有的卫星定位系统兼容。可以预见,伽利略系统将拥有广阔的发展前景。目前许多对安全有很高要求的领域(如民航客机),十分看好伽利略卫星导航系统。已开始实施的伽利略计划将打破GPS独霸天下的局面,竞争的格局将会给用户带来许多好处。

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