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欧洲伽利略卫星导航计划的应用及效益分析一、市场卫星导航市场无论是从规模还是业务类型来说都非常巨大。
据有关机构估计，在2005～2025年这20年间，欧洲卫星导航用户设备市场规模可望达到880亿欧元，业务市场可达1120亿欧元，由伽利略计划带来的欧洲卫星导航设备出口市场估计约有700亿欧元。
因此，欧洲工业界可从卫星导航领域获得的市场规模共约2700亿欧元。
在未来数十年内市场仍会有显著的持续增长，从而使欧洲工业界能在最富活力的高技术市场之一参与国际竞争，进行成功的运作。
近几年来，在导航领域产生了许多新的市场增长点。
卫星导航市场的重点，已从民用航空和海事业务这样的传统应用领域转向公路交通应用。
超过77%的市场份额集中在公路交通部分，民航应用估计大约只占1%，海事及铁路应用还不到1%，但由伽利略计划提供的业务将增加三者的份额。
二、应用领域1.公路应用欧洲现在的交通状况正面临这样一个两难问题：汽车数量持续增长，移动性要求增加，但资源有限，不能相应地调整地面基础设施。
因此，建立一个基于卫星导航定位服务和基于补充性数据通信基础上的协调一致的交通管理系统成为解决这一问题的有效办法。
在基于卫星导航的交通管理系统内，用户的车载导航系统接收最新的交通及天气情况信息，结合自有的数据库、已知目的地和个人爱好选择最佳的行车路线和速度。
在卫星导航支持下的交通管制系统可以限制车辆进入某些特殊区域。
通过通行证或是付费方式获得进入许可则要取决于用户身份、车辆类型和时间等因素。
这是减少低效的城市交通和促进公交运输的最为有效的方法之一。
在公共汽车及私人车辆管理中，车队调度员可以调度通行中的车辆，调整车辆运行的频率并能以一种动态方式制订车辆运营计划。
紧急情况呼叫系统可在交通事故发生时向中心发送由伽利略系统确定的车辆的绝对位置信息。
将来卫星导航设备将成为几乎每辆汽车的标准配置。
2.民航卫星导航与适当的通信系统相结合，可以通过简化导航程序为飞机提供更短的航线和更快捷的进场通道，更加有效地利用现有的飞机及机场设施。
欧洲伽利略卫星导航系统进展中徐芏月2伽利略系统进展2.1空间段2.1.1伽利略卫星星座伽利略卫星星座由30颗卫星组成（见图3）。
这些卫星均匀分布在3个中高度地球轨道上，其星座构形为Walker27/3/1，并有3颗在轨备份星。
卫星轨道高度为23616km,轨道倾角为560,设计寿命20年。
伽利略卫星(见图4）的尺寸为2，7m xl.2m xl.lm,太阳电池翼展开跨度13m, 发射质量700kg，功率1.6kW，主要有效载荷包括质量为130kg、功率为900W的导航载荷和质量为15kg、功率为50W的搜救转发器。
伽利略卫星发送连续的测距码和导航数据，即使在恶劣情况下，时钟坐标和导航数据每lOOmin上行注入一次，完好性数据每秒钟上行注入一次。
伽利略卫星提供10个右圆极化的导航信号和1个搜救信号。
依据国际电联的规定：导航信号分别在分配的无线电导航卫星系统频段1164~1215MHz、 1260—1300MHz和1559—1591MHz 内发射：搜救信号将在一个紧急服务预留频段( 1544—1545MHz)内广播。
系统采用码分多址( CDMA)扩频技术，各卫星以相同的频率发射信号。
伽利略卫星射频信号的调制除了采用传统的BPSK调刮技术外，还采用一种新的调制技术——二元补偿载波BOC调制。
与BPSK相比，这种调制方式具有较好的抗多路径效应、降低码噪声和易于信号跟踪等优点，将成为未来卫星导航与通信系统信号的有效调制手段。
2.1.2伽利略卫星有效载荷(1)导航有效载荷导航有效载荷主要包括：①授时系统：②信号产生子系统，对载波频率进行格式化、编码和调制；③无线电频率子系统，放大调制载波；④天线子系统，向用户发送导航信号；⑤C频段数据接收系统，负责接收导航电文和完好性数据。
其中，授时系统由星载原子钟以及相对应的功分器、功率合成器、频率分配网络、二次电源模块和锁相环( PLL)电路等部件构成。
星载原子钟是卫星授时系统的核心，包括2台铷钟和2台氢脉泽钟。
第24卷第11期2005年11月国外电子测量技术Foreign Elect ronic Measurement TechnologyVol.24,No.11Nov.,2005作者简介:李铁(1961-,男,工程师,从事靶场GPS 设备的研究与应用。
孙贵新(1967-,男,所长,工程师,从事靶场测量设备总体的应用研究。
综述“伽利略”卫星导航系统综述李铁孙贵新(中国人民解放军91550部队大连116023摘要:“伽利略”计划是欧盟为了打破美国的GPS 在卫星导航定位这一领域的垄断而启动的迄今为止欧洲将要开发的最重要的航天计划。
无论从技术角度、经济角度、还是从战略角度出发,该计划都具有极高的研究价值。
文章重点围绕“伽利略”系统的计划、体系结构、系统服务方式及中国加入“伽利略”卫星导航系统的重大意义进行了论述。
关键词:GPS G LONASS “伽利略”计划服务方式The summ arizing over the satellite navigation system of “G alileo ”Li Tie Sun GuixinAbstract :To break t he monopoly of GPS on t he field of Global Location and Navigation of Satellite ,“Galileo ”plan is p ut forward by European U nion ,which is t he foremost space plan so far.And f rom t he angle of technique ,economy and t he strategy ,t he plan is of great value to st udy.In t his paper ,t he plan of “Galileo ”is discussed in detail in all kinds of aspect s ,such as plan of system ,struct ure of system ,t he mode of service and also t he great significance of China getting into t he system.K eyw ords :GPS ,G LONASS ,mode of service ,plan of “Galileo ”.0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。
伽利略卫星定位系统伽利略计划是欧洲于1999年初正式推出的旨在独⽴于GPS和GLONASS的全球卫星导航系统。
⽬前全世界使⽤的导航定位系统主要是美国的GPS系统，欧洲⼈认为这并不安全。
为了建⽴欧洲⾃⼰控制的民⽤全球导航定位系统，欧洲⼈决定实施“伽利略”计划。
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，其中⾸次提出了建⽴欧洲⾃主的定位和导航系统的问题。
这⼀共同纲领成为⽇后“伽利略计划”出台的基础。
1999年1⽉13⽇，欧洲议会批准了由欧洲委员会提交的名为《建⽴⼀个欧洲联运定位和导航⽹：欧洲全球卫星导航系统发展战略》的报告。
1999年2⽉10⽇，欧洲委员会在其名为《伽利略(Galileo)——欧洲参与新⼀代卫星导航服务》的报告中⾸次提出了“伽利略计划”。
计划分为4个阶段：论证阶段(2000-2001)，论证计划的必要性、可⾏性以及落实具体的实施措施；系统研制和在轨验证阶段(2001-2005)；星座布设阶段(2006-2007)；运营阶段(从2008年开始)其任务是系统的保养和维护，提供运营服务，按计划更新卫星等。
该系统计划将由30颗中⾼度圆轨道卫星和2个地⾯控制中⼼组成,其中27颗卫星为⼯作卫星,3颗为候补。
卫星⾼度为24126km，位于3个倾⾓为56度的轨道平⾯内，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。
当时预计系统于2008年建成，总投资36亿欧元，以商业运营的模式全部民⽤。
伽利略系统由空间段、地⾯段、⽤户三部分组成。
空间段由分布在3个轨道上的30颗中等⾼度轨道卫星(MEO)构成，每个轨道⾯上有10颗卫星，9颗正常⼯作，1颗运⾏备⽤；轨道⾯倾⾓56度。
地⾯段包括全球地⾯控制段、全球地⾯任务段、全球域⽹、导航管理中⼼、地⾯⽀持设施、地⾯管理机构。
⽤户端主要就是⽤户接收机及其等同产品，伽利略系统考虑将与GPS、GLONASS的导航信号⼀起组成复合型卫星导航系统，因此⽤户接收机将是多⽤途、兼容性接收机。
伽利略系统三篇gps系统如今已经具有非常重要的地位，不仅仅是生活中，在军事上的地位也是非常高，而率先掌握这一技术的是美国，早在1964年，美国已经开始研究“子午仪”系统，并且成为行业的领军者。
继美国之后，前苏联、欧洲都开始陆续投入到生产研究之中，而我国的起步是比较晚的。
欧洲一直以来大投入的是伽利略系统，受到美国技术的影响，伽利略系统一直以来也处于世界前列，我国也曾使用该系统，并且缴纳了20亿的服务费。
随着该系统重要性的减少，我国科学家也已经开始资金投入精力以及时间展开研究，其中代表产品就是北斗系统，该系统已经非常的明朗，以及在明年年底将可以全面投入使用投入使用。
随着北斗系统的建成，我们对于伽利略系统的依赖已经被替代，而也就在此时，伽利略系统陷入全面瘫痪，主要原因更是让人意外以及无奈，据相关媒体报道，伽利略系统的瘫痪是因为公司管理以及组织架构的松散，无人愿意加班检修，导致设备故障连绵不断。
如今，我国已经在多个技术上已经开始发力，gps系统现阶段虽然无法打破美国，但是必然也可以沦为主流系统，我国科技也可以迈向更离。
在2022年7月11日以来的约一周时间内，欧洲“伽利略”（galileo）全球卫星导航系统经历了从服务降级到服务全面中断，再到服务恢复的过程。
这是迄今为此，全球卫星导航领域发生的最重大的事件之一，引起了各方的密切关注，此次事件对全球卫星导航领域的未来发展产生重要影响。
01故障发生与发展过程“伽利略”全球卫星导航系统由欧洲单一制发展，项目于1998年明确提出并全面启动论证活动。
2022年12月，“伽利略”系统资金投入起始运转，提供更多起始定位、导航系统与授时（pnt）服务，提供更多pnt服务的卫星数量为11颗。
自“伽利略”系统投入初始运行以来，随着发射、部署卫星数量的增加，提供pnt服务的卫星数量也在不断增加，系统运行与服务保持连续、稳定。
至2022年5月，提供pnt 服务的卫星数量增加至22颗，服务覆盖、服务性能等得到明显提升。
欧洲航天局发射第二颗伽利略导航卫星GIOVE-B
佚名
【期刊名称】《卫星应用》
【年(卷),期】2008(016)002
【摘要】4月27日，欧洲伽利略全球导航卫星系统第二颗在轨验证试验卫星GIOVE-B成功发射，标志着伽利略计划取得新的进展。
卫星重500kg，由Astrium GmbH领导的欧洲工业小组建造，Thales Alenia Space公司负责集成与测试。
GIOVE-A发射两年后，这颗GIOVE-B将继续验证未来伽利略卫星导航有效载荷的关键技术。
【总页数】1页(P18)
【正文语种】中文
【中图分类】V249.32
【相关文献】
1.欧洲航天局成功发射2颗伽利略在轨试验卫星 [J],
2.“联盟”号运载火箭首次从南美升空成功发射两颗欧洲伽利略导航卫星 [J],
3.印度首颗导航卫星升空俄三颗导航卫星发射失败 [J], 谢丰奕
4.欧盟发射第一颗“伽利略”导航卫星 [J],
5.日率发射第二颗“准天顶”导航卫星 [J],
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伽利略定位系统维基百科，自由的百科全书（重定向自伽利略導航系統）跳转到：导航、搜索伽利略定位系统标志伽利略定位系统（Galileo），是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称，也是继美国现有的“全球定位系统” (GPS) 、俄罗斯的GLONASS系统及中国的北斗卫星导航系统外，第四个可供民用的定位系统，预计会于2014年开始运作并在2019年完工。
目录∙ 1 系统目的∙ 2 历史∙ 3 国际参与∙ 4 政治因素5 系统概述o 5.1卫星o 5.2服务∙ 6 参考文献∙7 外部链接∙8 参见系统目的建造此系统的目的有以下几点:∙为用户提供更准确的数据∙加强对高纬度地区的覆盖，包括挪威、瑞典等地区。
∙减低对现有GPS系统的依赖，尤其是在发生战争时。
历史浅蓝线的伽利略系统浅蓝频道的伽利略系统分析架构2003年5月26日，欧盟及欧洲航天局通过了伽利略计划的第一部分，包括于1999年从法国、德国、意大利及英国四国各自提出的不同概念中，经四国的工程师将之整合而成的共同概念设计。
该系统主要是供民用，与设计作军事用途的GPS系统不同，因美国保留可限制GPS 的信号强度、准确度，以及把整组系统关闭的权力，因此当美国介入某场重大战争，民间有可能无法使用GPS。
还有，美国政府是于2000年才开始放宽民间使用GPS系统的限制。
理论上，欧洲的伽利略系统是不会把系统资源全部抽起作军事用途，并会提供比GPS更准确的结果，到系统完工开放时，将会开放予全球的军民共同使用。
欧洲委员会在为系统的下一部分作安全注资时遇上了麻烦，当时一些欧洲国家出现经济衰退，在注资时也格外小心。
在九一一事件发生之后，美国政府大力反对欧盟的伽利略计划，扬言当美国采取军事行动时，欧盟的伽利略系统只会“令GPS系统的开关形同虚设”。
至2002年1月17日，伽利略计划一名发言人表示在美国的压力下，使伽利略计划“接近死亡”。
几个月后，事件出现戏剧性转变，美国政府对“伽利略计划”态度开始软化，而欧盟成员国认为它们也应拥有自己的定位及计时系统，至2002年底，计划获得不少成员国的认同及支持，也因此出现了过度注资，成为了欧洲航天局要面对的新难题，就是如何去减低成员国的注资。
伽利略即将到来伽利略计划是欧洲筹建的全新的全球导航服务计划，将于2020年推出部分服务。
与现在普遍使用的gps相比，它更先进、有效、可靠。
公开服务（os）供消费者免费使用，也为导航仪或智能手机提供导航和lbs服务。
商业服务（cs）作为一项收费服务，商业版的伽利略服务能够提供更高级别的定位准确率和更强大的功能。
该服务借助定位跟踪设备收取服务费。
搜救服务（sar）到目前为止，只有气象卫星能够接收到遇险紧急信号，而且这种信号存在时间差，并且精度只有三英里。
可以预测的是，伽利略系统将会使救援工作变得简单。
生命安全服务（sols）这项服务需要非常高的信号质量，并对数据完整性有很高要求。
特别是在像空中交通安全等关键领域，对信号质量的要求会更高。
公共特许服务（prs）由于发射频率争端问题尚未解决，目前还不清楚伽利略可否为军警机构提供加密信号发射服务。
名词解释egnos（european geostationary navigation overlay service）欧洲地球同步导航覆盖服务），目前正在使用gps的数据，2014年后，将与伽利略的数据对接。
esa（european space agency，欧洲空间局）是欧洲的空间探测和开发组织。
glonass俄罗斯的全球导航卫星系统的缩写。
gnss（global navigation satellite system）全球导航卫星系统的缩写。
gps（global positioning system，全球定位系统）通常是指美国的全球导航卫星系统。
gsa（european gnss supervisory authority，欧洲gnss监督管理局）负责监管伽利略欧洲卫星导航项目。
iov（in-orbit validation，在轨验证）卫星在轨道上测试的阶段。
sbas（satellite-based augmentation system，星基增强系统）星基增强系统可以很大程度上提升gnss计算精度。
目前全世界一共有四大卫星导航定位系统，其中美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、中国的北斗已经完成全面组网，只有欧盟的伽利略系统还在艰难前行。
北斗20世纪80年代，中国开始探索适合国情的卫星导航定位系统发展道路，逐步形成了三步走发展战略：形成了“三步走”发展战略：第一步，建设北斗一号系统。
1994年，启动北斗一号系统工程建设；2000年，发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用；2003年发射第3颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。
第二步，建设北斗二号系统。
2004年，启动北斗二号系统工程建设；2012年年底，完成14颗卫星发射组网。
第三步，建设北斗三号系统。
2009年，启动北斗三号系统建设；2018年年底，完成19颗卫星发射组网；2020年6月23日，北斗三号最后一颗（第五十五颗导航卫星）全球组网卫星成功发射，至此北斗三号全球卫星导航定位系统星座部署比原计划提前半年全面完成。
2020年7月31日北斗三号全球卫星导航定位系统正式开通。
GPS 美国于1973 年开始研发GPS。
从1978 年发射第1颗GPS卫星，到1994 年完成21颗工作卫星及3颗备用卫星的配置，1995 年4 月美国国防部正式宣布GPS 具备完全工作能力。
GPS单机导航精度约为10米，综合定位的话，精度可达厘米级和毫米级，但民用领域开放的精度约为10米。
在北约轰炸南联盟和海湾战争中，美军第一次让世界看到了由精确制导武器展现出来的超强打击能力，让世界为之震惊。
格洛纳斯格洛纳斯（GLONASS）是苏联在1976年启动的项目，历经20多年的曲折历程，虽然曾遭遇了前苏联解体，俄罗斯经济不景气，但始终没有中断过系统的研制和卫星的发射。
终于1996年1月18日实现了空间满星座24颗工作卫星正常地播发导航信号，使系统达到了一个重要的里程碑。
格洛纳斯也是和美国的GPS一样由21颗工作星和3颗备份星组成。
伽利略伽利略卫星导航定位系统是由欧盟研发的全球卫星导航定位系统，该计划1999年启动，一共由30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。
全球四大卫星定位系统目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。
当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略”系统、和中国的北斗卫星导航系统。
一、美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。
GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。
GPS 原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。
随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。
从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。
现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。
美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。
以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。
现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。
以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。
据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。
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”。
在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。
2003年3月20日，伊拉克战争爆发。
大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号：“斩首行动”；4月，一架B-1B“枪骑兵”轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。
他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。
伽利略全球卫星导航系统--打破GPS统治地位
佚名
【期刊名称】《中国科教创新导刊》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】@@ 2004年年底前,欧盟交通部长理事会宣布,筹备近5年的伽利略全球卫星定位导航计划获得正式批准,自2005年开始启动卫星发射准备程序,该系统将在2008年投入运行.在此之前不久,欧盟15个国家依次签署了中国参与伽利略计划的正式协议.这标志着中欧合作开展的伽利略卫星定位导航系统又向前迈进了一大步,打破了美国GPS独霸天下的局面.
【总页数】3页(P31-33)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.全球卫星导航系统GPS GLONASS 伽利略的对比研究 [J], 孙亚伟;曹乃森
2.欧洲伽利略导航系统将有望打破美国GPS垄断地位 [J],
3."伽利略"--欧洲的全球卫星导航系统(上) [J], 子力
4.『伽利略』--欧洲的全球卫星导航系统(下) [J], 子力
5.欧盟伽利略全球卫星导航系统的法律问题 [J], 高琦
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『伽利略』--欧洲的全球卫星导航系统(下)
子力
【期刊名称】《中国航天》
【年(卷),期】2006(000)005
【摘要】@@ 在轨鉴定阶段rn"伽利略"计划又划分为论证、研制与在轨鉴定和全面部署与运行三个阶段.论证阶段于2003年完成,形成了系统的基本技术指标.研制与在轨鉴定阶段于2003年底启动,目标是利用由4颗卫星组成的简化星座和一系列相关地面站来实现对系统的在轨鉴定.
【总页数】5页(P13-17)
【作者】子力
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】F407
【相关文献】
1.欧洲“伽利略”导航卫星系统浅析(下) [J], 刘焘;郑晓光
2.欧洲伽利略卫星导航系统进展(下) [J], 徐菁
3."伽利略"--欧洲的全球卫星导航系统(上) [J], 子力
4.伽利略系统——欧洲全球卫星导航系统计划进展—— [J], 袁安存;张淑芳
5.欧洲伽利略计划(下) [J], 建中;立早;木易
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“伽利略”计划：欧洲筹建卫星导航的行动纲领
周其焕;尹萍
【期刊名称】《国际太空》
【年(卷),期】1999(000)009
【总页数】3页(P17-19)
【作者】周其焕;尹萍
【作者单位】中国民航学院;中国民航学院
【正文语种】中文
【中图分类】V324.24
【相关文献】
1.欧洲伽利略卫星导航计划获得最终批准 [J],
2.伽利略系统——欧洲全球卫星导航系统计划进展—— [J], 袁安存;张淑芳
3.欧洲伽利略(GALILEO)计划--一个民用的全球卫星导航定位系统 [J], 赵静;李加洪
4."伽利略"计划--欧洲自主的卫星导航系统 [J],
5.欧洲伽利略卫星导航计划再次推迟 [J], 赵颖
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欧洲“伽利略”又见曙光——首批导航卫星升空
庞征
【期刊名称】《太空探索》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】推迟多年的欧洲＂伽利略＂导航卫星项目的首批2颗＂伽利略-在轨验证＂导航卫星于2011年10月21日由俄新型的联盟-2-1b火箭（也称联盟VS01）送至距地球23600千米的轨道,这也是俄罗斯火箭首次在法国库鲁航天中心发射升空。
【总页数】4页(P44-47)
【作者】庞征
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】V474.25
【相关文献】
1.“联盟”号运载火箭首次从南美升空成功发射两颗欧洲伽利略导航卫星
2.欧洲
伽利略计划首批卫星升空——导航领域将四足鼎立3.“伽利略”首批两颗卫星发
射升空4.欧洲启动“伽利略”地面站首批“伽利略”卫星拟在2011年发射5.欧洲“伽利略”导航卫星又见曙光
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欧洲伽利略卫星导航系统进展（中）□徐菁2%伽利略系统进展2.1空间段2.1.1伽利略卫星星座伽利略卫星星座由30颗卫星组成（见图3）。
这些卫星均匀分布在3个中高度地球轨道上，其星座构形为Walker27/3/1，并有3颗在轨备份星。
卫星轨道高度为23616km，轨道倾角为56°，设计寿命20年。
伽利略卫星（见图4）的尺寸为2.7m×1.2m×1.1m，太阳电池翼展开跨度13m，发射质量700kg，功率1.6kW，主要有效载荷包括质量为130kg、功率为900W的导航载荷和质量为15kg、功率为50W的搜救转发器。
伽利略卫星发送连续的测距码和导航数据，即使在恶劣情况下，时钟坐标和导航数据每100min上行注入一次，完好性数据每秒钟上行注入一次。
伽利略卫星提供10个右圆极化的导航信号和1个搜救信号。
依据国际电联的规定：导航信号分别在分配的无线电导航卫星系统频段1164～1215MHz、1260～1300MHz和1559～1591MHz内发射；搜救信号将在一个紧急服务预留频段（1544～1545MHz）内广播。
系统采用码分多址（CDMA）扩频技术，各卫星以相同的频率发射信号。
伽利略卫星射频信号的调制除了采用传统的BPSK调制技术外，还采用一种新的调制技术———二元补偿载波BOC调制。
与BPSK相比，这种调制方式具有较好的抗多路径效应、降低码噪声和易于信号跟踪等优点，将成为未来卫星导航与通信系统信号的有效调制手段。
2.1.2伽利略卫星有效载荷（1）导航有效载荷导航有效载荷主要包括：①图3伽利略卫星星座示意图图4伽利略卫星授时系统；②信号产生子系统，对载波频率进行格式化、编码和调制；③无线电频率子系统，放大调制载波；④天线子系统，向用户发送导航信号；⑤C频段数据接收系统，负责接收导航电文和完好性数据。
其中，授时系统由星载原子钟以及相对应的功分器、功率合成器、频率分配网络、二次电源模块和锁相环（PLL）电路等部件构成。
星载原子钟是卫星授时系统的核心，包括2台铷钟和2台氢脉泽钟。
铷钟质量为 3.2kg，功率为30W；氢脉泽钟质量为18kg，功率为70W。
铷钟体积小，成本低，具有较短的周期稳定度（优于10纳秒/天），是在星上采用的最先进的铷钟；而氢脉泽钟的周期稳定度更短（优于1纳秒/天），世界上首次在星上采用这种氢钟。
星载铷钟由原子共振器和控制电子部件组成。
在共振器的铷蒸气单元中，原子在高温环境中保持气态。
为了引起共振，原子被共振器一端的铷放电灯照射而处于激活状态；在共振器的另一端，光电二极管探测通过共振器的光子数量。
这些被激活后的原子衰退到更低的状态后，通过在设定的频率上向共振器内注射微波能量，又被重新激活到中等能级水平。
当这些原子处于中等能级状态时，光子的吸收量最大。
光电二极管的输出量与调整微波频率的控制电路有关。
通过调节微波源维持恰当的频率，从而获得最大的光子吸收量，并利用铷放电灯的能量来维持共振，使这些处于中等能级状态的原子又被激活到更高状态，然后衰退到更低状态。
这样整个过程又重新开始。
星载氢脉泽钟已在2008年发射的GIOVE-B卫星上试验成功。
该钟也由原子共振器和控制电子部件组成，其内的存储瓶中的氢分子流向气体放电灯泡，然后分离为氢原子。
这些氢原子通过瞄准仪和磁性选择器进入共振腔，而选择器只允许符合能量水平的原子进入。
进入共振腔的氢原子被限制在一个石英存储管中，在恢复到基本的能量状态后发射微波频率。
当发射的微波频率与原子的共振频率相同时，会被一个询问电路探测到，由询问电路锁定并放大微波信号。
（2）搜救有效载荷每颗伽利略卫星上都安装有搜救（SAR）有效载荷。
它支持现有的国际搜救系统（COSPAS/SARSAT），并能满足国际海事组织（IMO）和国际民航组织（ICAO）在求救信号探测方面的要求。
搜救有效载荷是一个变频转发器，质量约15kg，功率为50W。
该有效载荷在406MHz频带上检出求救信号，将其转化为1544MHz频带（称为L6频带，保留为紧急服务使用）的信号发送到地面救援系统。
另外，它还将把在C频段上接收到的由搜救注入站发来的救援指令变换到L频段发送给搜救终端。
伽利略系统将定位功能和搜救功能集成在一个系统中，并能够实现全球无缝覆盖，系统用户在任何地点和时间均可接收到4颗卫星信号，从而确保实时报警和求救信号被可靠接收。
搜救有效载荷具有双向转发功能，可以将救援指令发送到求救者所在区域，及时通知附近的救援组织前往营救；求救者收到此信号后，也可以确知求救信号已被受理，从而做好准备，以配合救援行动。
2.1.3伽利略系统服务模式伽利略系统在军事和民用等领域都具有十分广阔的应用前景，可提供免费服务和有偿服务两种服务模式。
免费服务的设计定位精度为6m，比现有GPS民用信号精度高；有偿服务的定位精度可优于1m，将为民航等用户提供高可靠性和高精度的导航定位服务。
虽然伽利略系统提供的信息仍然是位置、速度和时间，但是其服务种类比GPS多。
GPS仅有标准定位服务（SPS）和精确定位服务（PPS）两种，而伽利略则提供5种服务，分别是①公开服务（OS），②生命安全（SoL）服务，③商业服务（CS），④公共特许服务（PRS），⑤搜救（SAR）服务。
（1）导航服务在伽利略系统提供的5种服务中，公开服务、生命安全服务、商业服务和公共特许服务是导航服务。
1）公开服务。
这种服务分为单频和双频两种，为大规模导航应用提供免费的定位、导航和授时服务，针对不需要任何保证的大市场应用，如车辆导航和移动电话定位。
当用户在固定地面位置使用接收机时，可为网络同步和科学应用提供精确授时服务。
公开服务与现有的GPS 和GLONASS 系统的类似服务相兼容。
伽利略接收机也能够接收GPS 和GLONASS 信号，其精度与常规的差分GPS 精度相同，不需要额外的地面基础设施，任何用户只要配备一台接收机就可以使用。
2）生命安全服务。
这种服务主要涉及陆地车辆、航海和航空等危及用户生命安全的领域，要求提供迅速、及时和全面的系统完好性信息以及高水平的导航定位和相关业务。
它还将提供全球完好性信号，可以被加密，是公开服务信号的一部分。
其性能与国际民航组织要求的标准和其他交通模式（地面、铁路、海洋）相兼容。
生命安全服务和当前得到的EGNOS 校正增强的GPS 系统相结合，能满足应用的更高要求。
3）商业服务。
商业服务主要涉及专业用户，是对公开服务的一种增值服务，以获取商业回报。
它具备加密导航数据的鉴别功能，为测距和授时专业应用提供有保证的服务承诺。
商业服务大部分与以下服务内容相关联：①分发公开服务中的加密附加数据；②非常精确的局部差分应用，使用公开信号覆盖公共特许服务信号E6；③支持伽利略系统定位应用和无线通信网络的完好性领航信号。
商业服务中2种额外加密信号的接入，使其具有更快的数据吞吐量和更高的精度，授时精度达到100ns 。
商业服务采用准入控制措施，其实现将通过接收机上的“进入密码”（类似移动通信中的PIN 码）来保证，这样就无需使用昂贵的信号编码技术。
4）公共特许服务。
这种服务是为欧洲/国家安全应用专门设置的，主要用户包括警察、海岸警卫队及海关等。
公共特许服务以专门的频率向欧盟各国提供更广泛的连续性定位和授时服务，其卫星信号具有高连续性和强抗干扰性，并受成员国控制。
公共特许服务主要用于：欧洲/国家安全、应急服务，全球环境和安全监测，其表2伽利略系统导航服务性能参数伽利略服务公开服务商业服务生命安全服务公共特许服务覆盖全球全球全球全球定位精度（水平，2dRMS ，95%）（垂直，95%）单频：15m 或24m （水平）、35m （垂直）；双频：4m（水平）、8m （垂直）双频：4m （水平）、8m （垂直）单频：15m 或24m （水平）、35m （垂直）；双频：6.5m （水平）、12m （垂直）定时精度30ns 30ns30ns30ns无无12m （水平）、20m （垂直）20m （水平）、35m （垂直）6s 10s 3.5×10－7/150s 3.5×10－7/150s 连续性风险1×10－5/15s1×10－5/15s 服务有效性99.5%99.5%99.5%99.5%通道控制免费开放通道控制通道：测距码和导航数据导航数据的完好性信息证明控制通道：测距码和导航数据确认和服务保证无服务的可用性保证服务的安全性保证服务的安全性保证完好性警告限制警告时间完好性风险图5搜救服务示意图他政府行为，某些相关或重要的能源、运输和电信应用，对欧洲有战略意义的经济和工业活动等等。
成员国采取准入控制技术对用户进行授权。
公共特许服务有2个加密测距码和导航数据可用。
表2列出了伽利略系统导航服务性能参数。
（2）搜救服务搜救服务主要用于海事和航空领域，能够收集从失事船只、飞机携带的紧急信标发出的信号，并中继给国家救援中心，救援中心由此确定事件的精确位置。
每颗伽利略卫星能中继150个浮标同时发出的信号，10min之内浮标信息就能发送到搜救地面站，其码误差率小于10－5，卫星每分钟能发送6条100bit的信息。
伽利略系统搜救服务的优势在于：缩短对事件地点的探测和定位时间；提供包括其他信息在内的扩展灾难通报，有利于搜救行动的开展；多颗卫星覆盖，避免在极端情况下的信息阻塞。
图5示出搜救服务示意图。
由图5可以看到，系统用户在需要救援时，通过地面终端设备向伽利略卫星发送求救信号，信号由伽利略卫星转发给COSPAS/SARSAT系统的地球静止轨道卫星本地用户接收终端，然后转发到地面站救援系统。
地面救援系统收到求救信号并确认后，原路发送反馈信号给用户，同时展开救援行动。
2.1.4伽利略卫星研制进程目前，伽利略计划空间段的建造已完成两颗GIOVE试验卫星的研制、发射及运行，4颗在轨验证卫星（IOV）通过了关键设计评审，工程模块和飞行模块已交付，计划于2011年分两次发射。
图6示出了伽利略卫星研制进程。
2.1.4.1GIOVE试验卫星GIOVE试验卫星包括GIOVE－A、B两颗卫星。
这两颗卫星同时开始研制，以保证在2006年国际电联（ITU）规定的最终日期之前能有一颗卫星入轨。
两颗卫星性能互补。
萨里卫星技术有限公司（SSTL）研制的GIOVE-A卫星携带了2台铷钟，通过2个单独的通道同时发射试验信号，已于2005年12月28日由联盟号火箭发射；另一颗较大的GIOVE－B卫星由伽利略工业集团研制，携带了2台铷钟和1台被动氢原子脉泽钟，通过3个单独的通道发射试验信号，已于2008年4月27日发射。
每颗卫星的设计寿命为2年。
GIOVE卫星是欧洲第一组导航卫星，也是欧洲第一组中地球轨道卫星。
