对glonass卫星导航定位系统的认识

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1、对GLONASS卫星导航定位系统的认识现在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“Glonass”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。Glonass即俄全球导航卫星系统，是原苏联从80年代初开始建设，1995年投入使用的全球定位导航系统。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系统采用中高轨道的24颗卫星星座，有21颗工作星

2、和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°。与美国GPS不同，Glonass采用FDMA区分不同卫星（GPS为CDMA），每颗GLONASS卫星发播频率L1=（2828+N）*0.5625MHz，L2=（2828+N）*4375MHz，其中N=1～24，同一颗卫星满足L1/L2=9/7（GPS固定为L1=1575.42MHz，L2=1227.6MHz，L1/L2=77/76），其上调制有两种速率的PN码：粗捕获码（称C/A码），其码率为0.511MHz（GPS为1.023

3、MHz）。此外，俄对Glonass系统采用了军民合用、不加密的开放政策。GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码：S码和P码。GLONASS系统单点定位精度水平方向为16m，垂直方向为25m。1982年10月，第一代Glonass卫星首次由质子号运载一箭三星发射入轨，卫星采用三轴稳定体制，整量质量1400kg，轨道寿命5年。为满足定位需求，卫星携带有精密铯子钟（GPS为铷原子钟）、计算机。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卫星正在运行为进一步

4、提高Glonass系统的定位能力，开拓广大的民用市场，俄政府计划用4年时间将其更新为Glonass-M系统。内容有：改进一些地面测控站设施；延长卫星的在轨寿命到8年；实现系统高的定位精度：距离精度为（10～15）m，定时精度为（20～30）ns，速度精度达到0.01m／s，并于1994年10月首发Glonass-M卫星。另外，俄计划将系统发播频率改为GPS的频率，并得到美罗克威尔公司的技术支援。目前，俄已着手布置第二代Glonass卫星，用于接续正在服务的第一代卫星。按预定计划，1996年发射首颗第二代卫星，将在轨运行8年以上。实现系统高的定位精度：位置精度提高到

5、10～15m，定时精度提高到20～30ns，速度精度达到0.01m／s。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。二是坐标系不同。GPS使用世界大地坐标系（WGS-84），而GLONASS使用前苏联地心坐标系（PE-90）。三是时间标准不同。GPS系统时与世界协

6、调时相关联，而GLONASS则与莫斯科标准时相关联。GLONASS系统和GPS系统的比较项目GPS系统GLONASS系统星座卫星数2424轨道面个数63轨道高度20183公里19100公里运行周期11小时58分11小时15分钟轨道倾角55度65度载波频率L1：1575.42MHzL1:1602.56-1615.50MHzL2:1227.60MHzL2：1246.44-1256.50MHz传输方式码分多址频分多址调制码C/A-码和P-码S码和P码时间系统UTCUTC坐标系统WGS-84SGS-E90SA有（2000年5月1日取消）无AS有无现在很多情况下都是多个系统

7、配合使用，GPS和GLONASS搭配比较常见。　所谓GPS/GLONASS组合技术，就是用一台接收机同时接收和测量GPS和GLONASS两种卫星信号， 以便在世界上任何地方、任何时间精确测出三维位置、三维速度、时间和姿态参数。其应用范 围包括：高精度差分导航，自主精确导航、时间和频率基准、海上台站管理以及精密测量等等。 GPS/GLONASS组合接收机是将GPS和GLONASS的各种能力组合在一个单元内，为用户提供仅用GPS 接收机或仅用GLONASS接收机无法获得的性能。 由于GPS和GLONASS这两种星基导航系统在系统构置、导航定位机理、工作频段、调制方式、

8、 信号和星