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信息（也叫导航信号），另一个信号使用相同的波形承载１∞ｂｉｔ／
ｓ的定位信息。Ｇａｌｉｌｅｏ物理层信号采用每秒合２０４６个码片的二
进制调频机制，而２０４６ＭＨｚ的调频信号与一个同样是２０４６ＭＨｚ
的伪随机码（８１８４★２５）进行调制，每ｌ∞毫秒重复一次。目
前Ｇａｌｉｌｅｏ信号所采用的调制方式仍处于改进中团。
图５多径干扰及码相位错误关系图
采用ＧａｌｉＩｅｏ信号进行定位，接收器的带宽为８ＭＨｚ时，
定位的最大错误小于２０米，并且市区环境中存在的大量典型
反射信号不会影响定位处理过程的精度，只有当多径延迟超
过８０ｍ时对定位精度有一些影响，如图３中的“ＧａＩｉＩｅｏ，
ｄｅｌｆ：１２２ｎｓ”曲线所示。所以，Ｇａｌｌｌｅｏ大幅改善了定位服务的
准确性和可用性。
１．２Ｇａ…ｅｏ信号误比特率性能的改进
图１ＧＰｓ与ＧａＩｉＩｅｏ空间信号调制方法比较Ｇａｌｉｌｅｏ卫星定位信号被设计成可以让ＵＥ得知该信号是图２显示了在相同的接收条件下，Ｇａｌｉｌｅｏ信号比ＧＰＳ信否是相关卫星的导航数据，这样当定位信号发生错误时就可
号有更高的准确性。其中横坐标为信号的信噪比，纵坐标为以避免通过公共陆地移动网络（ＰＬＭＮ）发送应答信号。事实
错误相位码的均方根【ＲＭＳ）。另外，Ｇａｌｉｌｅｏ信号的长度为上每一个Ｇａｌｉｌｅ。定位信号都包含一个“卫星导航帧（ＳＮＦ）”
ｌ∞ｍｓ，如果用户终端《ＵＥ）可以在１００ｍｓ的时间内与网络绝对的字段，该字段在每次传输时发生改变，改变主要集中在卫
时间达到同步，ＵＥ就没有必要对定位数据信息进行解码以消星传输的定位数据部分。由于Ｇａｌｉｌｅｏ信号的定义及数据的编
除时间偏移。码特陛，其误比特率（ＢＥＲ）要比ＧＰＳ信号的ＢＥＲ低得多，从
而使得Ｇａｌｉｌｅｏ系统在独立进行定位的模式下具有更好的系统
表现。
图２ＧＰｓ和ＧａＩｉｌｅｏ信号性能比较
１．１Ｇａ川ｅｏ信号抗多径干扰的性能改进
多径干扰主要由于大气的反射、折射和衍射等现象引起，影响卫星信号的传输并干扰ＵＥ的定位测量，可能导致一个卫星信号的完全丢失，或引起定位的严重错误。这些不良影响在高密度的市区环境中是非常致命的，多径反射会影响ＵＥ的定位测量，造成定位错误和定位延时。图３显示了在一种典型的结构中，多径干扰对卫星区域性测量所造成的影响，此时载波功率与多径干扰功率的比为６ｄＢ。
为了提高定位精度，可以对ＧＰＳ信号进行改进，采用窄带相关技术，这意味着需要使用更宽的接收器带宽（８ＭＨｚ），使多径干扰在振幅上大幅减小，但仍会影响定位的准确性，如图３中的“ＧＰＳ，ＮａｒｒｏｗＣｏｒｒｅｌａｆｏｒ，ｄｅｌｆ＝１２２ｎｓ”曲线所示。
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图４Ｇａｍｅｏ定位数据信息在物理层得处理过程图４是获取Ｇａｌｉｌｅｏ定位数据的过程，具体步骤为：（１）在１９２个有效数据信息前增加一个预先定义的８符号长度的同步码元，使得每秒有２００个符号；（２）对１９２个有效数据符号进行交织处理，交织深度为８，长度为２４；（３）对交织后的数据信息进行维特比解码，由初始的１９２个符号码元译码为９６ｂｉｌ的数据信息，其中包含３ｂｉｆ的ＳＮＦ、７５ｂｉｆ的定位数据信
息、１２ｂｉｃ的ＣＲＣ校验信息、６ｂｉｆ的Ｆｌｕｓｈ信息。
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图５所示为不同信噪比时ＧＰＳ和Ｇａｌｉｌｅｏ信号的ＢＥＲ，Ｇａｌｉｌｅｏ空间信号的抗衰落特性明显优于ＧＰＳ空间信号。
图５ＧＰｓ／ＧａｍｅｏＢＥＲ性能比较
２伽利略卫星导航系统定位性能
目前，第３代移动通信系统中的定位技术大致可分为３类：基于网络的定位技术、基于移动台的定位技术和混合的定位技术。
基于网络的定位技术主要依靠网络自身固有的定位能力（如移动台所在小区的Ｃｅｌｌ—ＩＤ、对上行链路信号衰减程度的测量、ＡＯＡ、ＴｃＯＡ等｝对移动台进行定位。主要方法有：基于Ｃｅｌｌ—ＩＤ和时间提前量ＴＡ（ＴｉｍｉｎｑＡｄｖａｎｃｅ）的方法、上行链路信号到达时间测量（ＴＯＡＪ、上行链路信号到达时间差测量（ＴＤＯＡｌ以及上行链路信号到达角度测量（ＡＯＡ）。
基于移动台的定位方法要求移动台参与定位参数的测量和移动台位置的求解计算，需要对现有移动台内部的软硬件进行修改和升级。一种方案是在移动台内部集成ＧＰＳ接收机，利用成熟的ＧＰＳ技术实现对移动台的定位。但若在手机内部集成ＧＰＳ接收机会带来诸如手机体积增大、能耗过大、成本高及ＧＰＳ接收机首次定位时间过长等问题。故如何充分利用无线网络的定位能力，经济、有效地实现对移动台的定位成为备种定位技术所面临的主要的问题。已提出的基于移动台的方法主要存下行链路观测到达时间差（ＯＴＤＯＡＪ方法、蓝牙技术、基于ＧＰＳ的定位技术如差分ＧＰＳ（ＤＣ括）Ｓ）、辅助的ＧＰＳ（Ａ—ＧＰＳＪ等。
由于每种定位技术都有其优点和缺陷，因而将若干种技术综合以取长补短成为一种良好的选择。辅助的ＧＰＳ定位技术，原理如图６所示，无线通信网络侧不停的监听ＧＰＳ卫星的信号，以获得对定位有帮助的辅助信息。当手机需要定位时，无线通信网络将监听到的定位辅助信息（ＧＰＳ捕获辅助信息、ＧＰＳ定位辅助信息等）和位置计算辅助信息（ＧＰＳ历书及修正数据、ＧＰＳ星历等）传给手机，手机决速完成对ＧＰＳ卫星的捕获，接收相关的ＧＰＳ位置信息。若手机采用的是基于
网络的Ａ—ＧＰＳ解决方案，则将测得的ＧＰＳ位置信息传输给网络，然后由网络完成最终的经纬度位置计算。着手机采用基于终端的解决方案，则在测得ＧＰＳ位置信息后自己计算出最终的经纬度位置信息。采用Ａ—ＧＰＳ方法能大大减少ＧＰＳ算法的初始定位时间，提高了手机定位的灵敏度。
目前，在Ｇａｌｊｌｅｏ定位技术的基础上，又产生了ＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｑａｔｉｏｎＳａｆｅｌｌｉｆｅＳｙｓｆｅｍ）技术。ＧＮＳＳ泛指全球导航卫星系统，包括利用ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ和ＧＡＬＩＬＥ０全球卫星定位系统中的一个或多个系统进行导航定位，提供卫星的完备性检验信息（ＩｎｔｅｇｒｉｔｙｃｈｅＣｋｉｎｇ｝和足够的导航安全｜生告警信息，本文泛指联合Ｇａｌｉｌｅｏ与ＧＰＳ的定位系统。
图６Ａ—ＧＰＳ定位原理
如果采用Ａ—Ｇａｌｉｌｅｏ或Ａ—ＧＮＳＳ定位技术，其原理与Ａ—ＧＰＳ相同，只是定位信号由ＧＰＳ变为Ｇａｌｉｌｅｏ或ＧＮＳＳ。典型的定位仿真结果，包括仅在Ｇａｌｉｌｅｏ系统下的定位性能以及ＧａＩｉｌｅｏ与ＧＰＳ联合使用（称为ＧＮＳＳ定位技术）的定位性能｜３ｌ。
仿真结果基于如下仿真假设：采用Ｓ分钟一次的采样率及２４小时的测量时间；仿真中所有的ＵＥ均为常量，并与海拔高度无关；无论电离层错误是多少，均取平均值，不考虑瞬时变化；没有多径干扰的影响。
２．１辅助ＧＰｓ系统（Ａ—ＧＰｓ）的定位性能
对于Ａ—ＧＰＳ来说，假设屏蔽角为５。，图７中深色区域显示的是在水平（垂直）方向上、９ｓ％以上定位误差大于ｌＯｍ（１７ｍ）的地区。
图７Ａ—ＧＰｓ系统定位性能
２．２辅助ＧａⅢ∞系统（Ａ—ＧａＩｌＩｅｏ）的定位性能
Ｇａｌｉｌｅｏ卫星系统包含２７颗工作卫星，轨道参数如下：半
长轴为２９９９３７０７千米，轨道倾角为５６。，偏心率为Ｏ。由于
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Ｇａｌｉｌｅｏ卫星的轨道倾角和高度都大于ＧＰＳ卫星，所以Ｇａｌｉｌｅｏ对高纬度地区有比较好的覆盖。和ＧＰＳ比较，Ｇａｌｉｌｅｏ系统的用户接收机在误差方面有明显改善：虽然Ｇａｌｉｌｅｏ系统的电离层误差仍然存在，但比ＧＰＳ的电离层误差要小得多。因为Ｇａｌｉｌｅｏ系统采用了一种更经常的更新参数的改进模式；Ｇａｌｉｌｅｏ卫星的轨道及时钟误差要比ＧＰＳ卫星小，这是由于长期的估测以及平均９０分钟的更新率；ＧａＩｉＩｅｏ接收器的噪声低于ＧＰＳ。另外Ｇａｌｉｌｅｏ信号更易于获取和跟踪。
假设屏蔽角为５０，图８中深色区域显示的是在水平（垂直）方向上、９ｓ％以上定位误差大于４ｍ（７ｍ）的地区。结果显示，在相同的条件下，Ｇａｌｉｌｅｏ系统的定位准确性是ＧＰＳ系统的丽倍。
图８Ｇａｍｅｏ系统定位性能
２．３Ａ—ＧＮｓｓ定位性能
一个同时接收ＧＰＳ与Ｇａｌｉｌｅｏ空间信号的用户设备可以获得更好的服务表现，这是因为２７颗Ｇａｌｉｌｅｏ卫星与２４颗ＧＰＳ卫星为接收器提供了更多的可见卫星；ＧＰＳ接收器的噪声会下降；Ｇａｌｉｌｅｏ信号的电离层修正可以代替ＧＰＳ信号的电离层修正。另外，两个卫星群同时使用增强了系统的可靠性并减少错误的发生。
假设屏蔽角为５０，图９中深色区域显示的是在水平（垂直）方向上、９Ｓ％以上定位误差大于２６ｍ（４６ｍ）的地区。从仿真结果可以看出，同时使用Ａ—ＧＰＳ和Ａ乇ａｌｉｌｅｏ系统，定位服务的准确性和可用性都有大幅提高。
图９＾一ＧＮｓｓ系统性能
３结论
在一些恶劣的环境下（可用卫星数量大幅下降），如市区或室内，单独使用Ｇａｌｉｌｅｏ系统或将其与ＧＰＳ系统联合使用都会对目前的无线通信系统提供的定位服务的准确性和可靠性
有大幅提高。
本论文重点描述了Ｇａｌｉｌｅｏ系统与ＧＰＳ的异同点，比较了其性能，并提出了ＧＮＳＳ的概念，给出了其性能增益。Ｇａｌｉｌｅｏ系统加入现有的ＵＭＴＳ标准中将进一步提高ＵＭＴＳ网络的定位性能。
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３温庭礼，沈晶歆，董斌等．第三代移动通信系统ＷＣＤＭＡ无线定位技术及其应用．广东通信技术，２００４，ｌｌ
作者简介：彭木根，博士，北京邮电大学电信工程学院教师，主要从事第三代移动通信系统ｗｃＤＭ＾和ＴＤ—ｓｃＤＭ＾的无线资源管理算法、移动通信系统网络规划优化、通信系统电磁兼容技术研究。曾参与国家８６５、自然科学基金项目、以及国际著名设备制造商和运营商的多个横向科研项目。目前重点研究宽带无线通信系统关键技术，包括ＴＤ—ｓｃＤＭ＾的演进、无线城域网关键技术、Ｍｅ８ｈ分布式路由和调度算法，以及异构组网技术等。已在国内外著名会议和核心期刊上发表论文５０多篇，编辑和翻译移动通信专著５本；王文博，北京邮电大学教授，博士生导师，电信工程学院院长，北京通信学会理事，青年工作委员会副主任，北京邮电大学学报鳊委委员，北京邮电大学学术委员会常委委员。现主要从事移动通信无线传输理论和技术研究，无线通信网络理论研究，宽带无线接入互联网络研究，以及数字信号处理与软件无线电理论研究等。在国内外学术刊物和国际学术会议上发表论文ｆ
００余篇，出版专著５本。
欧洲伽利略卫星导航系统和定位技术
作者：彭木根， 程煜， 王文博， Peng Mugen， Cheng Yu， Wang Wenbo
作者单位：北京邮电大学电信工程学院,北京,100876
刊名：
数据通信
英文刊名：DATA COMMUNICATIONS
年，卷(期)：2006(3)
被引用次数：3次
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北斗卫星导航定位系统，是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后，第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施，它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点，相当于一个设置在太空的无线电导航台，可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统，军民两用。但长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断，俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年，欧盟启动了伽利略（Galileo）全球卫星导航定位系统计划，将在2008年投入运营，预计投资36亿欧元。2003年，我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定，目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来，已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家，中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有：由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，定位精度可达20纳秒的同步精度，水平精度100米(1σ)，设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz，系统容纳的最大用户数达每小时540000户，短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息（GPS不具备此项功能），精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日，第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星，其发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日，第三颗是备用卫星。 2007年2月3日，北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射，凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周，中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星，美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态，官方一再拒绝透露意图。不过，最近的卫星发射，似乎是要加强一个相对不很精确的系统，该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星，使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”，扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统（全球定位系统）和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位，对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统，将使用与伽利略系统相同的无线电频率，可能也会与GPS系统相同，在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发，可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一，中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元（合2.6亿美元），但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。
全球四大卫星定位系统 一．GPS系统（美国） 二．北斗系统（中国） 三．GLONASS系统（俄罗斯） 四．伽利略卫星导航系统（欧盟） GPS系统（美国） GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 （1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 （2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 （3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能： 导航 测量 授时
标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类： GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System， 统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，
xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗（两颗工作卫星、2颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为： 2000年10月31日； 2000年12月21日； 2003年5月25日， 2007年4月14日，第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间，它将在交通、场馆安全的定位监控方面，和已有的GPS卫星定位系统一起，发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD，在ITU（国际电信联合会）登记的无线电频段为L波段（发射）和S波段（接收）。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass（即指南针），在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括： 定位、通信（短消息）和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同，即定位与授时。 其工作原理如下： ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标
浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码
简单对比全球四大卫星导航系统 2011年12月27日，对于中国的高精度测绘定位领域来说是一个不平凡的日子，中国北斗卫星导航系统(CNSS)正式向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务，这是世界上第三个投入运行的卫星导航系统。 在此之前，美国的全球定位系统(GPS)和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)早在上世纪90年代就已经建成并投入运行。与此同时，欧盟也在打造自己的卫星导航系统——“伽利略”计划。 那么，这四大卫星导航系统之间到底有着怎么样的区别和联系呢？下面，就让我们来逐个分析一下，通过四大卫星导航系统的优劣分析，给大家一个较为明显的概念。 四大卫星导航系统各有优势，详情如下： GPS：成熟 GPS，作为大家最为熟悉的定位导航系统，她最大的特点就是技术方面最为成熟。 美国“全球定位系统”（GPS），是目前世界上应用最广泛、也是技术最成熟的导航定位系统。GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的导航卫星。1994年3月，由24颗卫
星组成的导航“星座”部署完毕，标志着GPS正式建成。 中国北斗：互动开放 北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。目前市面上定位导航仪器公司如国外的天宝、拓普康，国内的华测导航等都已支持北斗卫星导航定位系统。 欧盟伽利略：精准 伽利略定位系统是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称。伽利略定位系统总共发射30颗卫星，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补卫星。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外，还有2个地面控制中心。 俄罗斯格洛纳斯：抗干扰能力强 早在美苏冷战时期，美国和苏联就各项技术特别是空间技术方面争锋相对，在美国GPS技术遍布全国的同时，苏联也没闲着，一直忙于研发自己的全球导航定位系统。俄罗斯的这套格洛纳斯系统便是其不断努力的结果。格洛纳斯由24颗卫星组成，也是由军方负责研制和控制的军民两用导航定
全球卫星导航定位行业分析报告 一、全球卫星进展概况 卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时刻信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比，由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点，已成为人类活动中普遍采纳的导航定位技术。因此，全球卫星导航定位系统一经问世，在市场需求的牵动下专门快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面，使航空、航海、测绘、机械操纵等传统产业的工作方式发生了全然的改变，开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域，并迅速进展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。 以美国GPS为代表的卫星导航定位产业差不多成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中，有80%以上的信息与“位置”和“时刻”有关，在卫星导航定位技术出现以后，它能够迅速将位置、时刻信息数字化，进入互联网和各行各业的信息应用系统，被人们所使用。 目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS 系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。
其中GPS的应用最为广泛，占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛，为了摆脱对美国GPS系统的依靠，打破美国对全球卫星导航产业的垄断，欧盟在2002年提出建设Galileo 系统，俄罗斯则打算在2010年全面恢复Glonass系统，我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统，卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的进展新时期。 我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下，通过学习、引进、消化、汲取再创新的方式进展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的进展，其已从最初的“军用为主、民用为辅”进展到“强军护民、以民养军”的新时期。美国GPS政策的每一次开放调整，都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场进展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设，使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破，积存了应用经验，卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新，集成创新，引进、消化、汲取再创新的多元
浅谈卫星导航定位系统在现代战争中的 应用 ************************************ 安茂春周光华 ************************************ 1999年3月24日,以美国为首的北约对南联盟悍然采取了空中军事打击(以下简称“盟军行动”),并于5月8日野蛮地轰炸了我驻南大使馆。在这次侵略行动中,美军使用了大量先进精确制导武器,其命中精度与威力令世人担忧,而卫星导航定位系统就是这些武器及其发射平台大量采用的制导或导航定位方式。从“盟军行动”以及90年代发生的其它几次战争的具体应用来瞧,卫星导航定位系统不仅就是现代战争的重要支援系统,而且已经成为现代武器装备系统的重要组成部分。 一、目前正在运行的卫星导航定位系统 目前世界上正在运行的卫星导航定位系统有美国的全球定位系 统(GPS) 与俄罗斯的GLONASS,二者在定位体制上大体类似,都提供 军码与民码两种信号,具有全球、全天候、全天时无源三维连续定位 能力,具有很高的定位精度。 GPS由美国军方控制,1973年开始研制,1994年完成组建,系统由卫星星座以及相应的地面测控站组成。星座由24颗卫星组成,分布在6个轨道面上,无论在世界什么地方,几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送L1、L2两个频率载波信号,L1信号提供C/A码(即民码),抗干扰能力比较差,供民用用户使用,也供军用接收机截获P/Y码(即军码)用,用户可自由接收;L2信号提供的P/Y码,抗干扰能力比较强,供军用接收机修正电离层误差,采取加密手段,不能随意接收。P/Y码定位精度,水平约12米,垂直约18米;C/A码定位精度,水平与垂直为100 米左右。美国仍在研制发射新一代GPS卫星,新型卫星所提供的定位精度将更高。 前苏联/俄罗斯也于70年代开始研制GLONASS卫星导航定位系统,1995年完成系统的组建,其星座也由24颗卫星组成,分布在3个轨道面上。其民码定位精度可能优于100米,军码定位精度可能低于GPS军码。近几年,由于俄罗斯经济状况恶化,缺乏研制发射补网卫星所需的经费,至1999年2月,GLONASS星座工作星只有19颗,而且大多数卫星已超过了设计寿命。 二、卫星导航定位系统在现 代战争中的应用 从1991年的海湾战争、1995年的波黑战争、1998年底的“沙漠之狐”行动,直到1998年3月开始至今的“盟军行动”,美军都大规模地应用GPS技术,GPS 的应用领域越来越广,作用越来越大。卫星导航定位系统在军事上的应用主要有以下几个方面:
全球四大卫星导航系统简介 一、美国的GPS系统： 美国的GPS系统，由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。 GPS的信号有两种C/A码，P码。 民用：C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了 SA(Selective Availability)，令接收机的误差增大，到100米左右。在2000年5月2日，SA取消，所以，咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。 军用：P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用，AS(Anti-Spoofing)，是在P码上加上的干扰信号。 二、中国的“北斗”卫星导航定位系统： “北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星，足足要比GPS多出11颗。按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成，27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度21500公里。“北斗”
卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位，测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功能，精度可以达到重点地区水平10米，高程10米，其他大部分地区水平20米，高程20米；测速精度优于0.2米/秒。这和美国GPS的水平是差不多的。 另外，“北斗一号”还可以提供用户的双向通讯功能，用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短数字报文通信。通过“北斗”系统，用户一次最多可以传输120个字符【汉字】。 在国产的GPS——“北斗二号”投入使用后，会不会取代GPS呢？曹冲研究员的答案是否定的。“北斗二号”和GPS以后将形成竞争，对于普通消费者来说是一个好消息，另外，中国的“北斗二号”车载导航仪将兼容GPS，这样，使用者将非常方便。 三、俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统： 俄罗斯从前苏联时期的1976年就开始推进和美国GPS相抗衡的“格洛纳斯”系统，但随着20世纪90年代初期陷入经济危机，计划被迫中断，只运营了一半，也就是16颗卫星。格洛纳斯系统系统单点定位精度水平方向
四大卫星导航系统伪距单点定位性能对比摘要 引言 卫星导航定位系统的成功产生，促进了卫星导航定位市场这一新兴产业的发展。全球卫星导航业务一直被美国的GPS即全球定位系统（Global Positioning System）所垄断。目前，GPS以其技术优势和廉价的使用成本，在全球得到广泛应用，涉及野外勘探、陆路运输、海上作业及航空航天等诸多行业，其相关产品和服务市场的年产值达80亿美元，成为当今国际公认的八大无线产业之一。 然而在海湾战争和阿富汗战争期间，欧洲使用的GPS系统曾经受到限制，而且定位精度也有所下降;尤其在科索沃战争中，美国还曾经单方面关闭过巴尔干地区的民用导航信号源。 GPS是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。在美国全面研制成功并运用到民事和军事领域后，全球各个大国发现了其潜在危机以及机遇。 随后，是俄罗斯的卫星系统“格洛纳斯GLONASS”，是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独
自建立本国的全球卫星导航系统。 紧接其后是中国的北斗导航系统，他于1994年启动北斗卫星导航试验系统建设。在之后是欧洲的卫星导航系统。2002年3月26日，欧盟首脑会议批准Galileo卫星导航定位系统的实施计划。这标志着在2008年欧洲将拥有自己的卫星导航定位系统，并结束美国的GPS 独霸天下的局面。 第一章伪距单点定位 根据观测值的不同，卫星导航系统单点定位可以分为伪距单点定位和相位单点定位。其中伪距单点定位因速度快、不存在整周模糊度、接收机价格低等优势，被广泛用于各种车辆、舰船的导航和监控、野外勘测等领域。 伪距单点定位原理 测码伪距是由卫星发射的码到测站的传播时间与光速的乘积所 得的量测距离。设观测历元i、接收机k、卫星j，在建立伪距观测值距离方程时，必须 顾及卫星钟差、接收机钟差及大气折射对流层延迟、电离层延迟讯，方程为: = 解算时将其线性化，略去接收机及观测历元的标号， 得到观测方程式:
全球卫星导航定位技术 摘要：卫星导航定位系统在国民经济建设中占有重要的位置，是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量，是建设国家信息体系的重要基础设施，是直接关系到国家安全、经济发展的关键性系统技术平台。以GPS为代表的卫星导航定位(GNSS)应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。国家对卫星导航定位产业的发展高度重视，“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位为国家高技术工程的12个专项之一，国家发改委在2002年实施了卫星导航产业化专项，以北斗卫星导航试验系统和其他卫星定位导航系统的广泛应用为推动力的我国卫星导航定位产业，正进入高速发展的关键时期。本文介绍了全球卫星导航系统的现状以及分析其原理，并分析了全球卫星导航的发展应用。 关键词：卫星导航定位系统；高新技术 Abstract: the satellite navigation and positioning system in the development of national economy, holds the important position, the informationization of the national economy is the important part of the construction and promote the strength, the construction of national information system is the important infrastructure, is directly related to national security, economic development and the key system technology platform. As a representative of the with GPS satellite navigation and positioning (GNSS) application industry has gradually become a global new high technology industry. National satellite navigation and positioning of the development of the industry, more attention of the tenth five-year plan to determine the program for the development of satellite navigation and positioning for the national high technology project of one of the 12 special, the national development and reform commission in 2002, the industrialization of the satellite navigation special to beidou satellite navigation test system and other positioning satellite navigation system for the wide application of driving force of China’s satellite navigation and positioning industry, entering the critical period of development. This paper introduces the present situation of the global satellite navigation system and analyzes the principle, and analyzed the development and the application of the global satellite navigation. Keywords: satellite navigation and positioning system; High and new technology 按照定位导航的方式可分成：卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。 1、全球卫星导航系统介绍 世界上现有卫星导航系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧洲
欧洲伽利略导航系统最近发展趋势 一、概况 伽利略卫星导航系统（Galileo satellite navigation system），是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统，该计划于1999年2月系统由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划，其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖，打破其垄断。该项目总共将发射32颗卫星，总投入达34亿欧元。经过多方论证后，采用方案为：系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。每次发射将会把5或6颗卫星同时送入轨道，并２００２年３月正式启动。系统建成的最初目标是２００８年，但由于技术等问题，延长到了２０１１年。２０１０年初，欧盟委员会再次宣布，伽利略系统将推迟到２０１４年投入运营。 二、最新进展 欧洲伽利略全球卫星导航系统———“伽利略计划”的首批两颗卫星2011年10月21日从位于法属圭亚那的库鲁航天中心成功发射升空。欧盟希望在2019年完成全部 30颗卫星的发射，从而对全球卫星导航市场进行重新洗牌。 第三颗和第四颗“伽利略”在轨验证（IOV）卫星预计搭乘“联盟”火箭于2012年10月发射升空。这些新卫星将加入2011年发射的首批两颗伽利略卫星，定位于距地23222千米高的中地球轨道。此举标志着该项目迈进了重要一步，因为它将完成IOV阶段所需的基础设施部署，并首次实现仅仅基于伽利略卫星进行地面定位估算。IOV阶段后将是继续按需部署卫星和地面段，最终实现“全面运行能力”，达到服务预期。 首批22颗“全面运行能力”卫星目前正在德国建造，德国还将负责平台和最终卫星的集成。英国萨里卫星技术有限公司负责建造有效载荷。 2012年10月12日，随着欧洲伽利略全球卫星导航系统第二批两颗卫星成功发射升空，该系统建设已取得阶段性重要成果。目前太空中已有4颗正式的伽利略系统卫星，将可以组成网络，初步发挥地面精确定位的功能。这4颗卫星将组成一个微型网络以对系统进行初步测试，并确保今后发射的该系统其他卫星能准确进入预定轨道，正常运转。 2013年春季，已组网的这4颗卫星将可以首次提供导航服务。欧洲航天局计划在2013年和2014年分别发射3次和2次“联盟”火箭，每次火箭携带两颗伽利略系统卫星。此外，欧航
全球四大卫星导航系统 美国GPS系统 目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它是世界上第一个成熟、可供全民使用的全球卫星定位导航系统。该系统由28颗中高轨道卫星组成，其中4颗为备用星，均匀分布在距离地面约20000千米的6个倾斜轨道上。 俄罗斯格洛纳斯系统 格洛纳斯是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统，从某种意义上来说是冷战的产物。该系统耗资30多亿美元，于1995年投入使用，现在由俄罗斯联邦航天局管理。格洛纳斯是继GPS之后第2个军民两用的全球卫星导航系统。 欧洲伽利略系统 伽利略系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的，该系统民用信号精度最高可达1米。 计划中的伽利略系统由30颗卫星组成。2005年12月28日，首颗实验卫星Glove-A发射成功，第2颗实验卫星Glove-B在2007年4月27日由俄罗斯联盟号运载火箭于哈萨克斯坦的拜科努尔基地发射升空。 中国北斗系统 北斗全球卫星定位导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供开放服务和授权服务两种模式。根据系统建设总体规划，2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 2011年4月10日，我国成功发射第八颗北斗导航卫星，标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成，我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。从当初的“最高机密”，到今日向民用市场推广，北斗计划已经走过了20多年。曾经的主力科学家已经成了白发苍苍的院士，北斗系统的理论创始人也已经故去。4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星)，经一段时间在轨验证和系统联调后，将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年，我国还将陆续发射多颗组网导航卫星，完成北斗区域卫星导航系统建设，满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业，以及大众用户的应用需求。 中国卫星导航系统管理办公室负责人冉承其介绍，目前，北斗卫星导航系统正按照“三步走”发展战略稳步推进第一步，2003年建成北斗导航试验系统。系统由三颗地球同步静止轨道卫星和地面系统组成，可为我国及周边地区的中、低动态用户提供定位、短报文通信和授时服务，已应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域，经济和社会效益显著。第二步，2012年左右，将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统，具备覆盖亚太地区的服务能力，采用无源定位体制，具有定位、导航、授时以及短报文通信功能。第三步，2020年左右，建成由30余颗卫星组成，覆盖全球的北斗全球卫星导航系统，系统性能达到同期国际先进水平。 北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色，是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。
GPS与伽利略导航系统的异同 孙诗剑 2010040704019 摘要： GPS系统与伽利略系统都是现有的导航系统。它们之间既有联系，又有区别。在精准报时，导航定位等功能上，它们有着显著的共同点。但在技术实现，系统控制的主体上，两者又有着显著的区别。下面我将介绍GPS与伽利略导航系统之间的相同点。 一、GPS与伽利略导航系统之间的相同点： （1）有相同的设计功能。 精确定时：广泛应用在天文台、通信系统基站、电视台 工程施工：道路、桥梁、隧道的施工中大量采用设备进行工程测量 勘探测绘：野外勘探及城区规划中都有用到 导航： 武器导航：精确制导导弹、巡航导弹 车辆导航：车辆调度、监控系统 船舶导航：远洋导航、港口/内河引水 飞机导航：航线导航、进场着陆控制 星际导航：卫星轨道定位 个人导航：个人旅游及野外探险 定位： 车辆防盗系统 手机，PDA，PPC等通信移动设备防盗，电子地图，定位系统 儿童及特殊人群的防走失系统 精准农业：农机具导航、自动驾驶，土地高精度平整 授时：用于给电信基站、电视发射站等提供精确同步时钟源 伽利略系统又独有搜索救援服务。 （2）都有地球同步轨道卫星 （3）有类似的地面控制系统组成：伽利略导航系统由监控站、控制中心和遥控站组成。GPS导航系统由1个主控站、4个地面天线站和6个监测站组成。 二、GPS与伽利略导航系统之间的不同点： （1）建设系统的国家不同。GPS系统建设的国家只有美国，而伽利略系统参与建设的国家有欧盟、美国，中国，以色列，乌克兰，印度，摩洛哥，挪威，阿根廷，俄罗斯，韩国，澳大利亚,加拿大, 巴西, 智利, 墨西哥, 马来西亚, 沙特阿拉伯… （2）两个系统使用的轨道不同。GPS系统24颗卫星均匀分布在6个轨道平面上，即每个轨道面上有4颗卫星。卫星轨道面相对于地球赤道面的轨道倾角为55°，各轨道平面的升交点的赤经相差60°，一个轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星升交角距超前30°。而伽利略系统30颗卫星分别在轨道高度23616千米、半长轴29994千米、轨道倾角56度、轨道平面数为3的圆形轨道，运行周期14小时4分钟。 （3）卫星的尺寸不同。GPS卫星是由洛克菲尔国际公司空间部研制的，卫星重774kg，使用寿命为7年。卫星采用蜂窝结构，主体呈柱形，直径为1.5m。卫星
0.引言 GPS的投入运行对当今社会经济、军事产生了革命性影响，各个国家对它的依赖性不断加大。同时，为了避免受制于人，各国纷纷研制自己的全球卫星导航系统。紧随美国之后，俄罗斯建成了GLONASS 系统，但由于资金长期短缺以及其他种种原因，导致在轨工作卫星曾大量空缺，不能提供全天候、全球性的定位服务。而欧盟正在开发的伽利略(GALILEO)卫星导航系统是一个独立的，性能优于GPS，与现有全球卫星导航系统具有互用性的民用全球卫星导航系统。争奇斗艳的全球卫星导航定位系统将会给当今的信息社会带来深远的影响。 1.美国GPS的发展现状 1.1GPS导航定位原理GPS是在美国海军导航卫星系统的基础上发展起来的以卫星为基础的无线电导航定位系统。它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能，能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。 GPS系统由空间卫星星座、地面监控系统及用户设备组成。GPS 空间星座部分由24颗GPS卫星（含3颗备用卫星）组成，卫星均匀分布于倾角为55°的6个轨道面上，轨道平均高度约为20200km。每颗GPS卫星发射两个载波(1575.42MHz/L1和1227.60MHz/L2)信号，在其上用相位调制技术加载了测距码和导航电文，供用户接收机使用。地面监控系统由一个主控站、3个注入站和5个监控站组成，其主要功能是采集数据、编算GPS导航电文及系统维护等。用户设备是实现GPS卫星导航定位的终端设备，由GPS接收机硬件和数据处理软件组成，它通过接收并处理GPS卫星信号，可得到用户的时间、位置、速度等参数[1][2]。 1.2GPS自身的缺陷 现行的GPS系统存在如下的缺陷：BlockⅡ（BlockⅡA）GPS卫星信号的强度极其微弱（天顶运行的GPS卫星的信号强度仅有3.5E-16W），几乎淹没于背景噪音之下，并能被建筑物等阻挡物反射，产生多路径效应。 调制于L1载波上的C/A码和P码都位于L1的中心频带，易于受到人为干扰。通常情况下，对P码的捕获和跟踪是通过先捕获C/A码和巧用Z计数的方法实现的。这样，如果人为地干扰C/A码的接收，也就等效于P码受到干扰。 民间用户难以同时获得L1-P码伪距和L2-P码伪距，无法实现GPS双频观测的电离层效应距离偏差改正，限制了GPS单点定位精度的提高。 GPS的系统组成和信号结构都不能满足当前的需要。例如：在高纬度地区，严重影响导航和定位，在中、低纬度地区，每天总有两次盲区、每次盲区历时20～30分钟，盲区时，PDOP值远大于20，给导航和定位带来很大的误差。 为确保导航定位的精度，GPS的卫星导航电文必须每天更新一次，地面监控系统担负着编算和注入导航电文的重要任务，一旦地面监控系统受到破坏，军用和民用用户都不能得到高精度的GPS导航定位服务。 1.3GPS现代化的举措[3] 针对上述情况，GPS执行委员会(IGEB)、GPS顾问委员会(GIAC)和导航学会(ION)召开多次国际会议，讨论GPS现代化的问题。根据GPS 执行委员会有关资料，GPS现代化的主要措施主要有： 取消了GPS SA政策，给民用用户带来了明显的效益。 发射BlockⅡR卫星更换BlockⅡ/ⅡA卫星。与BlockⅡ/ⅡA卫星相比，BlockⅡR卫星在功能上有如下扩充：在L2载波上增设C/A码（或L2C码）；在L1和L2载波上各增设一个军用伪噪声码（M码）；可根据指令增强L2载波上的P（Y）码、L1载波上的P（Y）码和C/A的功率。BlockⅡR-M卫星的功能更进一步加强：能作卫星之间的距离测量；能在轨自主更新和精化GPS卫星的广播星历和星钟A系数；能进行星间在轨数据通讯，在无地面监控系统干预的情况下，可进行自主导航。 发射BlockⅡF卫星。BlockⅡF卫星除具有BlockⅡR卫星的全部功能外，还在保护波段增加第三民用信号L5（1176.45MHz），并增加了卫星间的数据通道。到2008年6月，GPS在轨卫星共有31颗，其中BlockⅡA卫星13颗，BlockⅡR卫星12颗，BlockⅡR-M卫星6颗。 发射BlockⅢ（GPSⅢ）卫星。目前正在研究未来GPS卫星导航的需求，讨论制定GPSⅢ型卫星系统结构，系统安全性、可靠程度和各种可能的风险。计划在2009年发射GPSⅢ的第一颗实验卫星，2030年完成整个星座的更新。 地面监控系统现代化的措施主要有：给监测站装备数字式GPS 信号接收机和计算机；用分布式结构计算设备替换现有的主计算机；采用精度改善技术建立卫星控制集成网络，完善BlockⅡR卫星的全运行能力；在美国本土（卡纳维拉尔角）增建一个监控站（使监控站增至6个）；在范登堡空军基地建立一个备用主控站；增强BlockⅡR卫星的指令和控制能力。 2.俄罗斯GLONASS的发展现状 2.1GLONASS简介 为了应对美国的全球卫星定位系统GPS，前苏联从上世纪80年代初开始建设与美国GPS系统相类似的卫星定位系统GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System)，于1995年12月将其发展成为由24颗GLONASS卫星组成的工作星座。该系统也由空间卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。空间卫星星座为21颗卫星分布在夹角为120°的3个倾角为64.8°轨道面上，另外3颗卫星备用。GLONASS通过两个频率发射导航信号，但它的每颗卫星的频率都不相同。 GLONASS可供国防、民间使用，不带任何限制，也不计划对用户收费，并声明不引入选择可用性（SA）。但由于俄罗斯经济困难，卫星的补充和维护得不到保证，GLONASS在轨卫星曾大量空缺（2000年情况最严重时只剩下6颗卫星），破坏了其星座完整程度，致使该系统的可用性大大下降。 2.2GLONASS的恢复和现代化 GLONASS的危机引起了俄方的重视，俄罗斯认识到“出于国家安全战略的考虑，俄罗斯应该使用本国的GLONASS系统，而非美国的GPS或者是欧洲的GALILEO导航系统”。随着经济复苏，俄政府在本世纪初制定了“拯救GLONASS”的补星计划，并决定启动逐步改善和提高GLONASS性能的现代化改造。 补星和现代化计划共分三个阶段：第一阶段为补充新的卫星以满足GLONASS系统正常运行的最低要求。第二阶段为GLONASS－M计划，即研制新的GLONASS－M卫星。新的GLONASS－M卫星搭载了铯钟，增强了信号的稳定性；改善了信号结构，增加了附加信息；安装了滤波器，消除了1601.6MHz~1613.8MHz以及1660.0MHz~ 1670.0MHz频段的信号干扰；与此同时，其寿命也由原来的3年延长至7~8年；该阶段计划达到18颗在轨运行卫星(包括GLONASS卫星 全球卫星导航系统的发展现状 项鑫1刘红旗2李军杰3 （1.中国地质大学<武汉>地空学院湖北武汉430074；2.平顶山煤业集团土建公司河南平顶山467000； 3.河南城建学院河南平顶山467000） 【摘要】GPS现代化计划提出了更新星座和地面系统、增加第三民用信号L5、增加卫星间的数据通道、发射BlockⅢ（GPSⅢ）卫星等措施，GLONASS正在逐步实施补星和现代化计划，GALILEO可望提供六项更优的服务。分析了全球导航定位系统的发展与应用状况，讨论了导航定位信息的融合情况与应用前景。 【关键词】GPS；GLONASS；Galileo；CNSS；信息融合 66
卫星定位与导航系统 设计说明书 一、测区概况与任务的提出 1、任务来源 为了维护土地的社会主义公有制，保护土地使用者的合法权益，加强土地管理，建立健全地籍管理制度，使土地管理向规范化、科学化迈进，满足飞速发展的社会主义市场经济的需要，受灌云县国土管理局委托，由淮海工学院空间信息科学系实测伊山镇城区和全县25个乡镇约1000平方公里、100个点的GPS基础控制网，以满足城区和全县各乡镇地籍调查工作的需要。 2、测区概况 灌云县地处苏北平原，属连云港市管辖，处于连云港市南部，灌南县北部。测区内有宁连高速公路、204国道贯通，交通十分便利，测区内地势平坦，大伊山最高海拔227米，东南部最低2.6米，平均海拔高程约3.7米。测区属季风特点的海洋性气候，四季分明，寒暑适宜，光照充足，雨量适中。气候温和湿润，常年平均气温14度左右，年平均降水量约910-980毫米之间，降雨期集中在7-9三个月。测区包括灌云县全乡镇政府所在地，测区为从西至东直线距离约60公里的带形区域。 其地理坐标： 东经 119゜08′~ 119゜29′ 北纬 34゜ 34′~ 34゜ 46′ 测区现有的平面控制网系国家测绘局于1954年完成国家一、二等三角网。坐标系统采用新54系坐标系。一、二等三角点多个，根据实际情况和本设计书的要求采用了三个一等三角点和一个二等点。测区现有高程控制网系统由国家测绘局完成的二、三等水准网（56黄海高程系和85基准面高程）。利用原三等水准点4个。该控制网工程实施计划从2004年6月开始收集资料、踏勘找点，2004年7月开始选定点位、埋设标石，进入全面施工，2004年8月开始外业观测。2004年3季度进行内业平差计算，整理资料， 2004年12月底检查完毕提请验收。 若利用常规测量技术进行这项工作，一方面是施工周期太长，少则3年，多则好几年；另一方面，平面控制点间要求通视，这就需要建造高标，无疑需要耗费大量的经费。水准观测虽然具有较高的精度，但野外观测劳动强度大，观测周期长，费用高。 而卫星全球定位系统（GPS）具有定位精度高、全天候、高效率、经费省等优点，用于建立平面和高程控制网，是当代最先进的技术手段。采用双频和单频GPS接收机观测距离可以从数米--数百公里，精度可达5+1×10-6·D毫米，完全可以用于建立灌云县控制网。用常规测量技术花费时间较长，而用GPS定位技术在短时间内即可完成。经费则为常规测量的1/5。