gps与glonass系统的论述

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1、GPS与GLONASS系统的概况与比较姓名：李朝兵学号：2011059070007摘要近10余年来，美国全球定位系统(GPS)在几次局部战争屮的成功实践，充分展示了现代卫星导航系统的重大军事利用价值；同时，GPS在国民经济的各个领域得到广泛应用，已发展成为对全球经济有相当影响的巨大产业，备受世界各国关注。目前，已建成和正在规划建设的卫星导航系统除美国的GPS系统外，还有俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的伽利略系统、中国的北斗卫星导航系统以及H本和印度的区域卫星导航系统。本文在简要论述现代卫星导航系统技术发展现状的基础上，重点研究GP

2、S系统和GLONASS系统建立的历史过程和现状，以及这两个系统之间的异同点，并分析论证卫星导航系统技术的发展趋势，为我国卫星导航系统建设规划提供参考。关键词：GPSGLONASS卫星导航比较1.1全球卫星导航系统简介目前有四大全球卫星导航系统，其中包括：美国的全球卫星定位系统GPS、俄罗斯GLOXASS卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统、欧洲“伽利略”卫星导航系统以及日本和印度的区域卫星导航系统。1.1.1美国的GPS系统自2000年以来，为了进一步提高GPS系统导航定位精度，增强系统的连续性、完好性、可用性、抗干扰和自主生存能力

3、，美国积极推进GPS系统的现代化，使之成为国际卫星导航的标准系统。GPS系统现代化釆取的技术措施和步骤包括：(1)关闭选择可用性(SA)软件；⑵新增军用M码和民用L2C码；(3)增设民用频率L5；⑷实施新一代GPS3系统计划。当前正处于GPS系统现代化的第二阶段，部署现代化改造卫星系列GPS2R-Moo1.1.2俄罗斯的GLONASS系统GLONASS系统与GPS系统具有相似的系统构成、定位原理和服务方式，其差异在于采用不同的信号通信体制、坐标参考系统、时间基准系统和广播星历格式。GLONASS星座现有17颗卫星在轨运行，其中第1、

4、2和3轨道平面分別有8颗、3颗和6颗卫星，4颗卫星为临时关闭状态，1颗卫星尚处于测试阶段，仅有12颗卫星能够正常工作。目前，GLONASS星座全球可用性为85%,每天平均间断时间在2.1h以上。俄政府宣布，将在2007年下半年进行两次发射(6颗卫星)，GLONASS星座卫星数可达到18颗，以满足初步导航应用能力；2009年，恢复全部24颗卫星星座，具备完全可操作能力。2.GPS与GLONASS系统的组成2.2.1空间部分GLONASS系统采用中高轨道的24颗卫星星座，有21颗工作星和3颗备份星，均匀分布在3个圆形轨道平面上，每轨道面

5、有8颗，轨道高度H=19000km,运行周期T=llhl5min,倾角i=64.8°。2.2.2地面控制设施(GBCC)地面控制系统由监测站(MonitorStation)、主控制站(MasterMonitorStation)＞地面天线(GroundAntenna)所组成，主控制站位于美国科罗拉多州春FH市(ColoradoSpring)o地面控制站负责收集由卫星传回之讯息，并计算卫星星历、相对距离，大气校正等数据。GLONASS星座的运行通过地面基站控制体系(GCS)完成，该体系包括：一个系统控制中心(Golitsyno・2,莫斯

6、科地区)和儿个分布于俄罗斯大部地区的指挥跟踪台站(CTS)o这些台站主要用来跟踪GLONASS卫星，接收卫星信号和遥测数据。然后由SCC处理这些信息以确定卫星时钟和轨道姿态，并及时更新每个卫星的导航信息，这些更新信息再通过跟踪台站CTS传到各个卫星。CTS的测距数据需要通过主控中心数量光学跟踪台站的一个激光设备进行定期测距校正，为此，每个GLONASS卫星上都专门配有一个激光反射器。2.2.3用户设备GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测

7、量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算岀用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硕件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻,便于

8、野外观测使用。其次则为使用者接收器，现有单频与双频两种，但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。4.GPS与GLONASS系统的不足之处4.1系统不足在近几场局部战争中，GPS暴露出了一些问题。首先是GPS信号的抗干扰能力较