“伽利略”卫星导航计划

《“伽利略”卫星导航计划》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、“伽利略”卫星导航计划“伽利略”卫星导航计划王翔　　【关键字】全球定位系统GPS格鲁纳斯GLONASS　　意大利天文学家伽利略利用天文望远镜发现银河系由无数颗恒星组成，月亮表面凹凸不平，木星有4颗卫星，有时太阳会出现黑子等许多观测成果，证明了哥白尼的日心说，也使他成为利用望远镜观察天体取得丰硕成果的第一人。为了纪念这位卓越的天文学家，1999年欧盟决定实施具有自主知识产权的卫星导航系统计划时，将这一计划命名为“伽利略”卫星导航计划。　　我们知道，目前世界上已有的两大卫星导航定位系统在运行：一是美国的全球定位系统（GPS），二是俄罗斯的“格鲁纳斯”（GLONASS）。但是这

2、两个系统受到美、俄两国军方的严密控制，其信号的可靠性无法得到保证。长期以来欧洲只能在美、俄的授权下从事接收机制造、导航服务等从属性的工作。科索沃战争时，欧洲完全依赖美国的全球定位系统。当这个系统出于军事目的而停止运作时，一些欧洲企业的许多事务被迫中断。为了能在卫星导航领域中占有一席之地，欧洲认识到建立拥有自主知识产权的卫星导航系统的重要性。同时在欧洲一体化的进程中，建立欧洲自主的卫星导航系统将会全面加强欧盟诸成员国间的联系和合作。在这种背景下，欧盟决定启动一个军民两用的与现有的卫星导航系统相兼容的全球卫星导航计划———“伽利略”（GALILEO）计划。　　欧盟在1999年

3、2月首次提出“伽利略”计划。计划分成四个阶段：论证阶段，时间为2000年；系统研制和在轨确认阶段，包括研制卫星及地面设施，系统在轨确认，时间为2001年至2005年；星座布设阶段，包括制造和发射卫星，地面设施建设并投入使用，时间为2006年至2007年；运营阶段，从2008年开始。2000年度的论证工作为“伽利略”计划勾画出一个轮廓。论证报告指出，计划投入32.5亿欧元的资金，服务范围覆盖全球，可以提供导航、定位、时间、通信等项服务。其服务方式包括开放服务、商业服务与官方服务三个方面。　　开放服务包括定位、导航和时间信号服务，但不包括系统集成信息。对用户而言，系统集成信息

4、是指用户能实时了解系统发布的信号的质量，尤其是可能的预设的功能性干扰情况。开放服务和现有的GPS和GLONASS系统的类似服务相兼容，但其服务精度更高。任何人只要装备了“伽利略”接收机就能接收GPS、GLONASS和“伽利略”卫星导航系统的信号。开放服务将与商业和生命安全服务共享两个开放的导航信号。开放服务将主要用于道路交通中的个人导航、道路信息和提供路线建议的系统、移动通信等应用领域。　　商业服务将主要涉及专业用户，这些专业用户将来自测绘、海关、船舶和车辆管理以及关税征收等领域。商业服务将提供在独立频率上的第三种导航信号的接入服务，并使用户能利用三载波相位模糊分辨力技术

5、（TCAR）来改善精度。商业服务中将包含集成信息，时间信号的精度将会高达到100纳秒。商业服务将采取“准入控制”措施，“准入控制”措施的实现将通过接收机上的“进入匙”（类似于移动通讯中的Pin码）来保证。这样将无需使用昂贵的信号编码技术。　　官方服务的对象是那些对于精度、信号质量和信号传输的可靠性要求极高的用户。官方服务将包括以下三种：生命安全服务、官方管理服务和搜救服务。生命安全服务（开放服务加集成信息）将根据一个明确的“时间警告限定”（在非正常情况出现后6秒）向全球用户发布有关系统的集成信息缺损的警告。生命安全服务的时效性很强，并将实行“准入控制”措施。在有关官方管理

6、领域（例如交通）的服务将具有抵抗人为干扰及非法入侵的能力。官方管理服务的信号将由经过编制的测距码和集成数据组成。这项服务的接入将受到欧盟成员国的控制。搜救服务将实现对遇难人员和运输工具的精确定位，通过“伽利略”卫星装备的搜救转发器，装备有搜救黑匣子的运输工具在出现意外时，搜救黑匣子将开始工作并向救援中心发送求救信号，在收到求救信号后，救援中心会向求救者发送反馈信息。　　“伽利略”系统的基本结构包括星座与地面设施、服务中心、用户接收机等。卫星星座将由30颗卫星组成，卫星采用中等地球轨道，卫星均匀地分布在高度约为2.3万公里的三个轨道面上。每颗卫星都将搭载导航载荷和一台搜救转

7、发器。每次发射将会把5或6颗卫星同时送入轨道。地面控制设施包括卫星控制中心（用于卫星轨道改正的遥感和遥测中心）和提供各项服务所必需的地面设施。地面控制设施管理卫星星座及测定和播送集成信息。系统使用4个载频向全球播发5种导航信号，这些导航信号支持开放、商用、生命安全和政府管理和搜救服务。系统还划分为8个区域部分，用来发送针对各自区域的集成信息。每个区域部分的耗费将由所在区域来负担。区域部分将由一个用于监测信号集成信息的测站网和一个数据处理中心组成。它能满足例如机场、港口、铁路、公路、人口和工业密集区等处的不同要求，其定位为精度好