GLONASS全球导航卫星系统发展状况

GLONASS全球导航卫星系统发展状况

GLONASS全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)是苏联于1976年开始研制的卫星导航定位系统,并于1982年10月发射了第一颗GLONASS卫星,现由俄罗斯空间局负责管理和维持。该系统的整体结构类似于GPS系统,由卫星、地面测控站和用户设备三部分组成,其主要不同之处在于星座设计、信号载波频率和卫星识别方法的设计不同。


GLONASS全球导航卫星系统


GLONASS卫星星座包含24颗卫星,卫星均匀分布在3个近圆形的轨道平面上,轨道倾角为64.8°,相邻轨道面的升交点赤经乏差为120°,每个轨道面上有8颗卫星,卫星的平均高度为19390km,运行周期为11hl5min44s,GLONASS卫星星座如图1-4所示。

GLONASS系统采用距离交会原理进行工作,可为地球上任何地方及近地空间的用户提供连续、精确的三维坐标、三维速度及时间信息。俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策,其民用的标称精度为:水平方向60m,垂直方向75m,测速精度15cm/s,授时精度lus。


GLONASS全球导航卫星系统


近年来,由于俄罗斯航天拨款不足,该系统部分卫星一度老化,最严重时只剩8颗卫星运行。为提高GLONASS的竞争能力,2000年起,俄罗斯大力推行GLONASS现代化政策,逐步加大系统建设和维护的经费投入,提高系统的定位精度,开拓广大的民用市场,其主要内容包括:

(1)发射GLONASS-M卫星,增加第二个民用频率。第一颗GLONASS-M卫星已于2004年12月发射,卫星设计寿命为7年。

(2)改进地面控制部分,包括改进控制中心,开发用于轨道监测和控制的现代化测量设备,改进控制站和控制中心之间的通信设备。

(3)提高定位精度,位置精度提高到10~15m,定时精度提高到20~30ns,测速精度提高到0.01m/s。

(4)研制和发射第三代GLONASS-K卫星,增设第三个导航定位信号。2011年2月26日,首颗GLONASS-K卫星发射成功,设计使用寿命为10年,提供5种导航信号,即L和L,波段的两个普通精度和两个高精度信号,还有L,波段的一个民用频率信号。

GLONASS的出现,打破了美国对卫星导航独家垄断的地位,消除了美国利用GPS施以主权威慑给用户带来的后顾之忧,GPS/GLONASS兼容使用可以提供更多的接收卫星数、更好的几何精度因子,从而提高定位精度。


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