剖析全球各大卫星系统

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1、剖析全球各大卫星系统目前，太空中有7种卫星，分别是GPS卫星、GLONASS卫星、北斗卫星、伽利略卫星、、QZSS卫星、IRNSS卫星、SBAS卫星等等。简要介绍一下几大GNSS系统各自特点。1、GPS全称是NAVSTARGPS(NAVigationSatelliteTimingAndRangingGlobalPositionSystem)简称拼起来正好是“导航星”的意思（虽然官方宣称这个文绉绉的名字是是个巧合，不管你信不信，反正我不信），始建于1970s，前期预研起始于1958年左右。是卫星导航理论和实践的开创者，由美国军方运营。无论从技术上还是运营上，一直在被模仿，从未

2、被超越。GPS卫星的的寿命和可靠性堪称典范，由于美国的政策是只有当前卫星退役后，才发射新卫星补充，GPS卫星的长寿甚至成为GPS系统升级的阻碍——老卫星总是用不坏，新一代卫星只能等着。GPS系统进入试验阶段后，其定位精度远远出乎最初设计人员的预料，于是GPS早年对民用信号的精度给予限制，定位误差被人为加大到100m左右。但很快，一种破解这一精度限制的技术，差分GPS技术问世了，这种技术通过一台位置已知的接收机获取观测量，可以把人为加进去的误差给消掉，很快，大量的GPS差分站开始在北美和世界各地建立。差分技术的发展促进了美国取消了GPS民用精度限制，但这还不是最后的决定因素。

3、美国放弃精度限制的一大原因就是GLONASS。对于测绘级精密定位，需要双频观测来修正电离层误差。早年GPS在L1和L2两个频率上播发有信号，其中L1是民用和军用信号，L2上只有军用信号。但是不甘寂寞的接收机厂家的工程师们找到了各种各样的利用L2上码型未知军用信号的方法，以Z跟踪为代表的一系列技术打开了民用双频测量的大门。GPS依托美军的全球存在，在世界各地遍布测控站，站点分布均匀，定轨效果好。GPS使用的WGS-84坐标系成为事实上的国际标准。在多次提供精度后，现役的WGS-84坐标系和ITRF搞的那个误差已被限制到毫米级。GPS的CA码码速率是1.023MHz。目前（20

4、16年实测）GPS开阔地单点定位的误差椭圆直径大概在2m左右，可以理解为其定位精度。美国正在进行GPS的现代化工作。最新的GPS卫星在L2频率上调制了新的民用信号，使用了第三个频率L5，开发新的军用信号，GPS依然保持着业界老大的地位，短期内无人能敌。2、GLONASS的命运坎坷。GPS开始部署后，苏联人认为我们也需要一个相似的系统，于是在1970s开始了研发，1982年发射了第一颗卫星，后来历经苏联解体，经济不振，断断续续直到199x年才补全了卫星，后来由于卫星寿命太短，和GPS动辄20-30年的寿命相比，GLONASS只有数年的寿命，早期的卫星寿命甚至只有3年。俄罗斯努

5、力地让发射卫星的速度快过卫星坏掉的速度，经过十余年的努力，二十一世纪初，终于布满了星座。其代价是，现在，除了25颗左右的在用卫星，轨道上还有130多个GLONASS卫星的尸体……GLONASS在设计之初就没考虑搞人工降低精度的措施，所以早年GLONASS的精度一直优于被加扰的GPS，这为GLONASS赢得了最初的用户，也和差分技术一起，逼迫美国放弃了民用信号加扰的策略，美国在200x年关闭加扰策略时官方的说法大概是这样的：“我们确保在民用领域GPS能提供优于其他系统的精度和可用性”由于俄罗斯地处高纬度地区，GLONASS卫星的轨道设计上照顾了这一点。在高纬度地区，如极地，卫

6、星分布和定位表现会比GPS好一些。与其他GNSS系统采用CDMA码分多址不同，GLONASS使用了FDMA频分多址的策略。对接收机带宽要求略高。为了平衡这个问题，GLONASS民用信号选择了较低的码速率以节约带宽，其码速率只有GPS民用信号速率一半，大概511kHz，导致单点定位精度低于GPS，现在标准差椭圆半径在5m左右。后来GLONASS重新调整了卫星频率规划，让同时地处地球两端的卫星使用相同的频率。貌似也节省了一些带宽。图一是根据卫星导航产业全球top31家公司超过300组receivers,chipsets和modules所做的市场在售接收机不同GNSS系统的所占比

7、例调查，结果显示：GPS第一，GLONASS其次，Galileo和BeiDou正逐步被生产厂商接受。图二显示力了GNSS设备同时接受几种信号的能力，除了可知多星座组合导航正成为一种行业标准特征之外，请注意：双模接收机中绿色（GPS+GLONASS）和蓝色（GPS+BeiDou）的数量对比，以及三模接收机中紫色（GPS+Galileo+GLONASS）和剩余部分（兼容BeiDou）的数量对比。联系人：小康联系方式：18991937618联系QQ：2534240205“格洛纳斯使用较少”这个说法是错误的。迄今为止全世界