各类卫星星座系统

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，2020年左右覆盖全球。

中国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。

根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。

GPS系统如何组成GPS卫星星座GPS工作卫星及其星座 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。

24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度， 即轨道的升交点赤经各相差60度。

每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度， 一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。

在两万公里高空的GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球运行二周， 即绕地球一周的时间为12恒星时。

这样，对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS 卫星。

位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗， 最多可见到11颗。

在用GPS信号导航定位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗 GPS卫星，称为定位星座。

这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。

对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。

但这种 时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度。

GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。

地面监控系统对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。

星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的 的参数算得的。

每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。

卫星上的各种设备是否正常 工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。

地面监控系统 另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。

这就需要地面站监测 各颗卫星的时间，求出钟差。

然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。

GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。

GPS信号接收机GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号， 并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星 到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置， 位置，甚至三维速度和时间。

ＧPS、GALＩLEO、BDＳ、ＧＬONASS四大卫星定位系统得论述一、基本介绍➢GPS数量:由2４颗卫星组成。

轨道:高度约２0200公里,分布在６条交点互隔6０度得轨道面上。

精度:约为10米、用途:军民两用。

进展:１9９3年全部建成,正在实验第二代卫星系统,计划发射2０颗。

➢GLONASS数量:２４颗卫星组成;精度:1０米左右;用途:军民两用;进展:目前已有１７颗卫星在轨运行,计划２00８年全部部署到位、➢GAＬILEO数量:3０颗中高度圆轨道卫星组成,２7颗为工作卫星,３颗为候补;轨道:高度为24１2６公里,位于３个倾角为5６度得轨道平面内;精度:最高精度小于１米;用途:主要为民用;进展:20０5年12月２８日首颗实验卫星已成功发射,预计2０08年前可开通定位服务。

➢BＤS数量:3颗卫星组成,２颗为工作卫星,１颗为备用卫星;用途:军民两用;进展:前两颗分别于2００0年与20０３年发射成功。

二、系统组成❖空间部分➢GPS:GＰS得空间部分就是由24颗卫星组成(21颗工作卫星;3颗备用卫星),它位于距地表20２00km得上空,均匀分布在６个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。

卫星得分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上得卫星,并能在卫星中预存导航信息,GPS得卫星因为大气摩擦等问题;随着时间得推移,导航精度会逐渐降低➢GLＯNASS:ＧＬONASS系统采用中高轨道得２4颗卫星星座,有21颗工作星与3颗备份星,均匀分布在3个圆形轨道平面上,每轨道面有８颗,轨道高度H=1９000kｍ,运行周期T＝11h15min,倾角ｉ=６4。

８°。

➢GＡＬIＬEＯ:如下图所示,3０颗中轨道卫星(MEO)组成Galilｅo得空间卫星星座。

卫星均匀地分布在高度约为2361６kｍ得3个轨道面上,每个轨道上有10颗,其中包括一颗备用卫星,轨道倾角为5６°,卫星绕地球一周约14h22min,这样得布设可以满足全球无缝隙导航定位、卫星得设计寿命为2０年,每颗卫星都将搭载导航载荷与一台搜救转发器。

全球四大卫星定位系统一、美国的全球卫星定位系统GPS：1、简介:GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统）的缩写，而其中文简称为“球位系”。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

GPS系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星)，均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上。

这些卫星与地面支撑系统组成网络，每隔1-3秒向全球用户播报一次其位置(经纬度)、速度、高度和时间信息，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息，应用差分定位原理计算确定自己的位置,精度约为10米.2、特点:⑴全球、全天候工作。

⑵定位精度高。

单机定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

⑶功能多，应用广。

⑷高效率、操作简便、应用广泛.二、俄罗斯GLONASS卫星导航系统：1、简介：GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成，所以GLONASS星座共由30颗卫星组成。

27颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上,这三个轨道平面两两相隔120度,每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度，轨道高度2.36万公里，运行周期11小时15分,轨道倾角64。

8度。

格洛纳斯卫星发射2、特点：⑴抗干扰能力强。

⑵GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。

⑶GLONASS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).3、GLONASS与GPS不同之处:一是卫星发射频率不同。

GPS的卫星信号采用码分多址体制，每颗卫星的信号频率和调制方式相同，不同卫星的信号靠不同的伪码区分。

而GLONASS采用频分多址体制，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同.由于卫星发射的载波频率不同,GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰，因而，具有更强的抗干扰能力。

简述:卫星定位系统原理及各国发展的历史1、子午卫星导航系统（NNSS）该系统又称多普勒卫星定位系统，它是58年底由美国海军武器实验室开始研制,于64年建成的“海军导航卫星系统”（Navy Navigation Satellite System）。

这是人类历史上诞生的第一代卫星导航系统。

1957年10月前苏联成功发射了第一颗人造卫星后，美国霍普金斯大学应用物理实验室的吉尔博士和魏分巴哈博士对卫星遥测信号的多普勒频移产生了浓厚的兴趣。

经研究他们认为：利用卫星遥测信号的多普勒效应可对卫星精确定轨；而该实验室的克什纳博士和麦克卢尔博士则认为已知卫星轨道，利用卫星信号的多普勒效应可确定观测点的位置。

霍普金斯大学应用物理实验室研究人员的工作，为多普勒卫星定位系统的诞生奠定了坚实的基础。

而当时美国海军正在寻求一种可以对北极星潜艇中的惯性导航系统进行间断精确修正方法，于是美国军方便积极资助霍普金斯大学应用物理实验室开展进一步的深入研究。

1958年12月在克什纳博士的领导下开展了三项研究工作：①研制卫星；②建立地球重力场模型以便卫星的精确定轨和准确预报卫星的空间位置；③研制多普勒接收机。

经过众人的努力子午卫星导航系统于1964年1月正式建成并投入军方使用，直至19 67年7月该系统才由军方解密供民间使用。

此后用户数量迅速增长，最多达9.5万户，而军方用户最多时只有650个，不足总数的1%，可见因生产的需要民间用户远远大于军方。

1.1 子午卫星导航系统的组成（1）卫星星座：子午卫星星座，由六颗独立轨道的极轨卫星组成。

在设计上要求卫星的轨道的偏心率为零，轨道倾角i =90°；卫星运行周期为T=107m；卫星高度约为H=1075km；按理论上的设计，六颗卫星应当均匀分布在相互间隔为30度轨道平面上。

但由于早期卫星入轨精度不高，各卫星周期、倾角、偏心率都存在不同程度的误差，故各卫星轨道进动的大小和方向也都不尽相同，这样经过一段时间后各卫星轨道间的间距就变得疏密不一。

星座导航及其卫星通信系统的研究一、引言卫星导航与通信已经成为了现代社会不可或缺的技术，星座导航及其卫星通信系统作为卫星导航与通信的重要组成部分，受到了国内外学者的广泛关注。

本文将详细阐述星座导航及其卫星通信系统的起源、发展、现状及未来发展趋势。

二、星座导航的概念及历史星座导航是指将多颗卫星安排在不同轨道上，形成一个星座网络来提供导航和定位服务的技术。

星座导航系统最早起源于1960年代美国海军的TRANSIT卫星导航系统，它由6-8颗卫星组成，并定期更新，并在1974年正式向公众开放。

其他比较知名的星座导航系统还包括GPS、GLONASS、BeiDou等。

三、星座导航系统的原理星座导航系统是通过测量卫星与地面用户之间的距离来实现定位和导航，常用的技术包括天线接收器接收到卫星信号、定位计算、信号校正等。

在定位计算中，经纬度和高度是星座导航系统最基本的定位信息。

用户需要的所有信息都可以通过卫星信号来获取。

四、星座导航系统的卫星通信卫星通信是将信息通过卫星传输到任何一个地球上的任何一个点的技术，并能满足不同地区的通信需求。

星座导航系统可以通过多颗卫星来实现全球覆盖，并进行卫星通信。

卫星通信系统的主要组成部分包括发射机、卫星、接收机以及随从站等。

五、星座导航及其卫星通信系统的应用星座导航及其卫星通信系统可以应用于许多领域，如军事、民用、科学研究、航空航天以及金融等。

它可以为旅行者提供可靠的导航和定位服务，为救援提供及时响应，为金融行业提供安全快捷的交易通道等。

六、星座导航及其卫星通信系统的未来展望随着技术的不断发展，星座导航及其卫星通信系统将面临更多的挑战和机遇。

未来星座导航及其卫星通信系统的发展方向包括更高的性能、更精确的定位服务、更高的数据传输速率、更低的能耗以及更优化的卫星网络结构等。

七、结论星座导航及其卫星通信系统是卫星导航与通信的重要组成部分，随着技术的不断发展，它将在日常生活的各个领域中发挥越来越重要的作用。

GNSS技术介绍第一部分、GNSS导航系统1.1 GPS系统（美国的全球卫星定位系统）1、GPS系统的组成①空间部分——GPS卫星星座GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，运行周期11小时58分钟（对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星），轨道面数6个，位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可以见到11颗（接收机看到超过11颗的有可能是接受到日本的SBAS卫星）②地面控制部分——地面监控系统GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注人站和五个监测站。

主控站设在美国本上科罗拉多，三个注人站分别设在大西洋的阿森松岛、印度洋的迪戈加西亚岛和太平洋的卡瓦加兰，五个监测站除了位于主控站和三个注人站之处的四个站以外，还在夏威夷设立了一个监测站。

（都由美国政府和军方控制，主要是为了控制卫星和给卫星提供播发星历等）。

③用户设备部分——GPS信号接收机接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。

GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。

2、GPS信号的组成（码分多址技术）GPS卫星发送的导航定位信号一般包括载波、测距码和数据码（或称D码）三类信号。

GPS卫星广播L1和L2两种频率的信号，其中L1信号载波频率为1575.42MHz，并调制了P/Y 码、C/A码和数据码（或称D码）；L2信号载波频率为1227.60 MHz，测距码仅调制了P/Y 码，其中P/Y码为军用码，C/A码为民用码。

GPS导航电文（D码）是包含有关卫星星历、卫星工作状态、时间系统、卫星钟运行状态、轨道摄动改正、大气折射改正和由C/A码捕获P码等导航数据码。

导航电文是利用GPS进行定位的基础。

GPS信号现代化：系统计划新增4个信号，L2和L5新增2个民用信号（就是某些接收机上标注的L2C和L5），在L1和L2上新增2个军用信号。

3、坐标系统与时间系统时间体统采用的是UTC时间，整个地球分为二十四时区，每个时区都有自己的本地时间。

综述全球卫星导航系统全球四大卫星导航系统:①美国的GPS②欧盟的“伽利略”③俄罗斯的“格洛纳斯”④中国的“北斗”1.美国的GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称；在机械领域GPS 则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统；其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。

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卫星星座己布设完成。

GPS是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统。

GPS具有以下特点：全球、全天候工作，有24颗GPS卫星星座，全球覆盖率高达98%。

高精度定位，单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

静态定位观测效率高（快速省时高效率），快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。

应用广泛多功能，主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。

同时，还应用于各种等级的大地测量、水下地形测量、地壳形变测量、大坝和大型建筑物变形监测，工程机械(轮胎吊，推土机等)控制等。

操作越来越简便，随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度；使野外工作变得轻松愉快。

定位精度高；应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。

在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm。

GLONASS 系统简介GLONASS 是 GLObal NAvigation Satellite System( 全球导航卫星系统 ) 的字头缩写，是前苏联从 80 年代初开始建设的与美国 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。

俄罗斯对 GLONASS 系统采用了军民合用、不加密的开放政策。

GLONASS 系统单点定位精度水平方向为 16m ，垂直方向为 25m 。

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。

一、关于卫星导航定位技术卫星导航定位系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统。

系统可发送高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时信息，是一种可供海陆空领域的军民用户共享的信息资源。

卫星导航定位是指利用卫星导航定位系统提供位置、速度及时间等信息来完成对各种目标的定位、导航、监测和管理工作。

卫星导航系统的出现，解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题，最早应用于军用定位和导航，为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息及精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向。

随着技术的发展与完善，其应用范围逐步从军用扩展到民用，渗透至国民经济各部门。

其中包括海上和沙漠中的石油开发、交通管理、个人移动电话定位、商业物流管理、渔业、土建工程和考古。

卫星导航系统已成为数字地球、数字城市的空间信息基础设施。

现在通用的卫星导航系统有：1．全球定位系统GPS全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。

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卫星星座己布设完成。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分为GPS星座；地面控制部分为地面监控系统；用户设备部分为GPS信号接收机。

图1 GPS全球卫星定位系统组成图2．俄罗斯全球卫星导航系统GLONASS70年代初，前苏联国防部也提出了全球卫星导航系统(GLONASS)的方案设想，1978年开始系统设计，1995年系统组网成功并投入运营，建设耗资40多亿美元。

系统星座由分布在3个轨道面上的24颗卫星组成，由俄军方控制。

GLONASS 在系统组成、定位测速原理等方面类似于GPS，但在一些具体技术体制上也与其存在一定的差别。

北斗导航系统的卫星布局与星座组成北斗导航系统作为中国自主研发的卫星导航系统，已经取得了长足的发展，并在全球范围内得到了广泛的应用。

在北斗导航系统的运行中，卫星布局与星座组成是至关重要的因素。

本文将从北斗导航系统的卫星布局和星座组成两个方面进行详细的探讨。

一、卫星布局北斗导航系统的卫星布局是指在空间中如何分布和安排卫星，以实现全球卫星导航覆盖的目标。

北斗导航系统采用了三轨三地星座布局，具体包括了地球同步轨道卫星、中圆轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星。

1. 地球同步轨道卫星地球同步轨道卫星又称为地球静止轨道卫星，其位置相对于地球是固定不动的。

北斗导航系统采用了5颗地球同步轨道卫星，它们分别位于东经80度、110.5度、140度、160度和西经160度的位置上。

这些卫星的任务是提供区域增强覆盖，主要用于保障北斗系统在中国国内的导航服务。

2. 中圆轨道卫星中圆轨道卫星是北斗导航系统的核心卫星组成部分，它们主要用于提供全球覆盖的导航服务。

北斗导航系统总共部署了27颗中圆轨道卫星，分布在三个不同的轨道平面上，每个轨道平面上有9颗卫星。

这种布局方式可以保证在任何时刻至少有4颗卫星可见，从而能够提供准确可靠的定位和导航服务。

3. 倾斜地球同步轨道卫星倾斜地球同步轨道卫星又称为倾斜静止轨道卫星，其位置相对于地球是倾斜的。

北斗导航系统部署了3颗倾斜地球同步轨道卫星，它们分别位于北斗系统的西北、西南和东南方向，主要用于提供北纬55度以北区域的导航覆盖。

二、星座组成北斗导航系统的星座组成是指这些卫星集合在一起形成的一组星座。

北斗导航系统采用了全球组合导航卫星系统（GNSS）的星座组成方式，即由地球同步轨道卫星、中圆轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星共同组成。

在北斗导航系统中，中圆轨道卫星是主要的星座组成部分，由27颗卫星组成。

地球同步轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星则作为辅助星座存在。

这种星座组成方式可以最大程度地保证全球覆盖和导航精度。

伽利略、GLONASS和GPS有何区别目前，世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统：一是美国的GPS系统，二是俄罗斯的“格鲁纳斯”系统。

近年来，欧洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球卫星定位计划。

因而，未来密布在太空的全球卫星定位系统将形成美、俄、欧操纵的GPS、“格鲁纳斯”、“伽利略”三大系统“竞风流”的局面。

GPS独占鳌头GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。

它们分布在6个等间距的轨道平面上，轨道面相对赤道的夹角为55度，每个轨道面上有4颗工作卫星，卫星的轨道接近圆形，轨道高度为2.01836万公里，周期约12小时。

GPS能覆盖全球，用户数量不受限制。

其所发射的信号编码有精码与粗码。

精码保密，主要提供给本国和盟国的军事用户使用；粗码提供给本国民用和全世界使用。

精码给出的定位信息比粗码的精度高。

GPS系统能够连续、适时、隐蔽地定位，一次定位时间仅几秒到十几秒，用户不发射任何电磁信号，只要接受卫星导航信号即可定位，所以可全天候昼夜作业，隐蔽性好。

GLONASS不甘落后俄罗斯GLONASS卫星定位系统拥有工作卫星21颗，分布在3个轨道平面上，同时有3颗备份星。

每颗卫星都在1.91万公里高的轨道上运行，周期为11小时15分。

因GLONASS 卫星星座一直处于降效运行状态，现只有8颗卫星能够正常工作。

GLONASS的精度要比GPS 系统的精度低。

为此，俄罗斯正在着手对GLONASS进行现代化改造，12月就发射了3颗新型“旋风”卫星。

该卫星的设计寿命将为7～8年（现行卫星寿命为3年），具有更好的讯号特性。

GLONASS与GPS有许多不同之处：一是卫星发射频率不同。

GPS的卫星信号采用码分多址体制，每颗卫星的信号频率和调制方式相同，不同卫星的信号靠不同的伪码区分。

而GLONASS采用频分多址体制，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同。

由于卫星发射的载波频率不同，GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰，因而，具有更强的抗干扰能力。

Focus军民两用技术与产品 2012510目前，除我国的北斗卫星导航系统之外，世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统：一是美国的全球定位系统（Global Positioning System ，G P S ），二是俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统（G l o b a l Navigation Satellite System ， GLONASS ）。

近年来，欧盟也正在建设有自己特色的伽利略卫星定位系统（Galileo Positioning System ，Galileo ）。

因而，未来密布在太空的全球卫星定位系统将形成GPS 、GLONASS 、北斗、Galileo 四大卫星导航系统“竞风流”的局面。

四大卫星导航系统各有千秋：GLONASS 的民用精度较高，GPS 只能找到街道，而Galileo 却能找到车库的门，北斗的特长如可通过短信让他人获知自己的位置是其它导航系统目前所不具备的。

全球定位系统（GPS）G P S 的前身是美军研制的一种子午仪卫星定位系统（Transit Satellite Navigation System ，Transit ），1958年研制成功，1964年投入使用, 1967年开始进入民用领域。

Transit 用5颗～6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。

然而，Transit 使研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS 的研制埋下了铺垫。

20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统，即GPS ，其主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一系列军事目的。

经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS 卫星星座己布设完成。

GPS 主要由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分组成。

星座卫星通信系统设计及性能分析第一章：引言星座卫星通信是一种基于卫星网络的无线通信系统，能够实现广域覆盖和高速数据传输。

本文将介绍星座卫星通信系统的设计原理和性能分析。

第二章：星座卫星通信系统结构2.1 卫星组成星座卫星通信系统主要由卫星和地面站组成。

卫星分为中继星和用户星两种类型，中继星负责转发信号，而用户星用于与用户端进行通信。

2.2 地面站地面站包括用户端地面站和中继站，用户端地面站与用户终端相连，负责接收和发送信号。

中继站用于与用户端地面站进行数据交换和信号中继。

第三章：星座卫星通信系统设计原理3.1 天线设计天线设计对星座卫星通信系统的性能起到至关重要的作用。

天线设计要考虑到卫星和地面站之间的信号传输，包括天线增益、方向性和频率响应等参数的优化。

3.2 频率规划频率规划是保证星座卫星通信系统各个卫星之间和卫星与地面站之间的信号不会发生干扰的重要环节。

需要合理规划卫星和地面站的频率分配，避免频谱资源的冲突。

3.3 信号调制与解调星座卫星通信系统使用的调制和解调方法对信号的传输效率和可靠性至关重要。

要考虑传输速率、频谱效率和抗干扰能力等因素，选择适合的调制解调方案。

第四章：星座卫星通信系统性能分析4.1 传输速率星座卫星通信系统能够提供较高的传输速率，可以满足大数据量的传输需求。

通过采用高性能调制解调方案和优化天线设计，系统的传输速率可以进一步提升。

4.2 覆盖范围星座卫星通信系统能够实现全球范围内的覆盖，无视地域和地形的限制。

通过合理规划卫星的数量和轨道分布，可以实现全球无缝覆盖。

4.3 时延和抗干扰能力星座卫星通信系统的时延较低，能够实现实时通信的要求。

同时，系统能够通过强大的抗干扰能力，保障通信质量在复杂电磁环境中的稳定性。

第五章：应用前景和挑战星座卫星通信系统具有广阔的应用前景。

在通信、导航、遥感等领域有着重要应用价值。

同时，系统的设计和运营也面临着一系列挑战，如系统成本、卫星寿命等问题。

一、GPS的系统组成GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户设备部分等三部分组成,如下图所示:二、空间卫星部分1、 GPS卫星星座（1）设计星座：21+3- 21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星- 6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55 ︒，周期11h 58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系每天提前4min重复一次）-保证在24小时，在高度角15︒以上，能够同时观测到4至8颗卫星（2）当前星座：28颗2、 GPS卫星（1）作用：-发送用于导航定位的信号-其他特殊用途，如通讯、监测核暴等。

-主要设备：原子钟（2台铯钟、2台铷钟）、信号生成与发射装置（2）类型-试验卫星：Block Ⅰ-工作卫星：Block ⅡGPS卫星是由洛克韦尔国际公司空间部研制的。

卫星重774kg（包括310 kg 燃料），采用铝蜂巢结构，主体呈柱形，直径为1.5m。

星体两侧装有两块双叶对日定向太阳能电池帆板，全长5.33m，接受日光面积7.2m2。

对日定向系统控制两翼帆板旋转，使板面始终对准太阳，为卫星不断提供电力，并给三组15AH 的镉镍蓄电池充电，以保证卫星在地影区能正常工作。

在星体底部装有多波束定向天线，这是一种由12个单元构成的成形波束螺旋天线阵，能发射L1和L2波段的信号，其波束方向图能覆盖约半个地球。

在星体两端面上装有全向遥测遥控天线，用于与地面监控网通信。

此外，卫星上还装有姿态控制系统和轨道控制系统。

工作卫星的设计寿命为7年。

从试验卫星的工作情况看，一般都能超过或远远超过设计寿命。

（3）第一代卫星现已停止工作。

（4）第二代卫星用于组成GPS工作卫星星座，通常称为GPS工作卫星。

Block ⅡA的功能比Block Ⅱ大大增强，表现在军事功能和数据存储容量。

Block Ⅱ只能存储供45天用的导航电文，而Block ⅡA则能够存储供180天用的导航电文，以确保在特殊情况下使用GPS卫星。

（5）第三代卫星尚在设计中，以取代第二代卫星，改善全球定位系统。