全球卫星导航系统及北斗定位导航系统发展

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1、前言一、全球四大卫星定位系统简介：1．美国的GPS全球卫星定位系统     GPS的全称是GlobalPositioningSystem。美国的GPS系统利用至少24颗中地球轨道卫星来传输微波信号。一个GPS接收机能根据这些微波信号来计算其所处的位置、速度、方向、以及时间。GPS系统由美国国防部开发，其官方名字是NAVSTARGPS。目前GPS的卫星体系由美国空军50thSpaceWing管理，维护该系统的年度预算是七亿五千万美元，包括旧星替换和研发工作。1983年高丽航空公司的007航班（波音747客机）被苏联战斗机击落后，当时的美国总统里根签署法令要求GPS系统开放

2、民用。自那以后，GPS已经在世界范围内广泛应用于导航、地图、搜索、商务以及科学研究。GPS也在许多应用中提供精确时间，比如地震研究和电信网络的同步。2．俄罗斯的GLONASS全球卫星定位系统2008年2月14日，俄罗斯激活了其GLONASS卫星系统的最后几颗。政府宣布，目前新卫星激活后，GLONASS已经能覆盖全国95%面积和全球83%的面积。本年底，俄罗斯还要为此系统发射六颗卫星。不过无论从技术层面还是经济角度看GLONASS都不怎么乐观。俄罗斯政府第一副总理SergeyIvanov日前承认，GLONASS系统产生的经济效益可能还不能收回成本。原因很多，最主要的包括消

3、费者手持设备太少，信号精确度远不如美国的GPS，匹配GLONASS精确度和细节的数字地图还没有产品，在轨卫星的寿命太短——卫星更新频率甚至令俄罗斯的火箭发射能力捉襟见肘。这几条原因可谓是招招致命。到2008年2月，俄罗斯GLONASS系统的均方差是水平17.1米和垂直22.18米的，而同样的参数在GPS民用系统已经达到了2.76米和7.51米。定位系统的精度取决于地面站对卫星的定位——这方面俄罗斯就落后于美国和欧洲，而且可能需要十年之功才能追上。俄罗斯GLONASS系统卫星的很多零部件受制于制造业能力，本国无法生产，只能依赖进口。美国在这方面的产品最好，但是却对这种产品

4、有严格的出口限制；而俄罗斯内部对美国产品也有很深的疑虑——天知道美国人会不会在产品中留下后门，这种事美国人没少干。俄罗斯从第三国进口的零部件质量却往往达不到航天的要求。目前GLONASS卫星的设计寿命只有三年。虽然俄罗斯的东西都粗糙耐用，目前卫星也可以在三年基础上使用到四年半，美国GPS卫星的设计寿命却是十年，使用寿命达到了二十年！GLONASS需要同时18颗卫星在轨，而俄罗斯目前的卫星生产能力是每年六颗——全力开工也很难保天上的东西齐全。此外，俄罗斯政府也没有为GLONASS走向消费市场创造有利的商业体系。政府不公开GLONASS的数据格式，因此民营企业都不愿，也不能

5、，在GLONASS消费市场上投入。缺失了民营企业这块的努力，GLONASS接收机的电路设计、小型化、降低成本，GLONASS数字地图的开发等等都是空谈，不能指望那些笨重而官僚的国有企业完成这个任务。直到今天，俄罗斯GLONASS接收机的产量还停留在每月1500到2000的水平，显示屏还要从韩国三星进口，每个接收机的售价目前还在600到700美元的高位。反观美国，GPS的开放让这个消费市场蓬勃发展，高明（Garmin）和麦哲伦（Magellan）是接收机和地图的领头羊，其他的中小厂商Mio、TomTom等等也不甘落后，接收机的售价也在100到400美元的价位，基于GPS的

6、地图服务和增值服务就数不胜数了。到2006年底，俄罗斯的法律还规定公民精确知道自己的经纬度（以及国家其他地方的经纬度）是非法的。前苏联时代的民用地图都故意制造几公里的坐标误差以免战时被敌人使用。这种后遗症在俄罗斯年代也需要一些时间才能消除。一个全球定位系统在商业上的成功是与一个国家的工业能力、综合国力和经济环境甚至社会制度息息相关的。欧洲的伽利略在技术上可谓先进，但是政府机构的官僚主义和官办研究的拖沓作风影响了发展；俄罗斯则是积弊太多，制造业和技术又跟不上。纵观全球，中国的北斗虽然历史短，但是发展迅速，定位明确（目前是中国和周边国家的区域定位系统）。中国的制造业能力和系

7、统设计能力也在世界居于领先地位。只要政府对定位系统的政策得当，未来对美国GPS构成挑战的也许真的只有中国北斗，就像对美国能构成挑战的也只有中国一样。3．欧洲的伽利略（Galileo）卫星定位系统     欧洲的伽利略（Galileo）项目开始于2002年3月，由欧盟和欧洲航天局正式批准。最初的设想是一个类似美国GPS（GlobalPositioningSystem）和俄罗斯GLONASS（GlobalNavigationSatelliteSystem）的全球定位系统，但是比以上两个系统拥有更高的精度，并且不受别国军事用途的控制。这个项目准