四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)

1、全球四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)：GPS北斗GLONASSGALILEO系統(tǒng)構(gòu)成：1. 空間部分2. 用戶(hù)接收處 理部分3. 地面監(jiān)控部 分1. 空間部分2. 地面中心控制系統(tǒng)3. 用戶(hù)終端1. 空間部分2. 地面支持系 統(tǒng)3. 用戶(hù)設(shè)備衛(wèi)星星座：美國(guó)的GPS系統(tǒng)，由 24顆（3顆為備 用衛(wèi)星）在軌 衛(wèi)星組成?！氨倍贰毙l(wèi)星 導(dǎo)航定位系統(tǒng) 需要發(fā)射35顆 衛(wèi)星，系統(tǒng)將 有5顆靜止軌 道衛(wèi)星和30顆 非靜止軌道衛(wèi) 星組成。21顆衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星歐盟主導(dǎo)的伽利略系 統(tǒng)的目標(biāo)是，耗資 30 億歐元，共發(fā)射30顆 衛(wèi)星，其中27顆衛(wèi)星 為工作衛(wèi)星，3顆為候 補(bǔ)衛(wèi)星。軌道傾角：55度64.8 度56度5

2、6度系統(tǒng)信號(hào)：L1， L2， PL1， L2， S， PE( 1590MHZ、E(1561MHZ、E6(1269MHz) E5(1207MHZE5aE5b,E6,E2-L1-E1定位精度：2.93m （民用）0.293m （軍用）10m （民用）10m優(yōu)于10m定位原理：測(cè)邊交會(huì)定位測(cè)邊交會(huì)定位測(cè)邊交會(huì)定位測(cè)邊交會(huì)定位美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS1、簡(jiǎn)介:GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的縮寫(xiě)，而其中文簡(jiǎn)稱(chēng)為球位系” GPS是 20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)由28顆地球同步衛(wèi)星組成（4顆為備用星），

3、均勻地分布在距離地球 20000公里高空 的6個(gè)軌道面上。這些衛(wèi)星與地面支撐系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，每隔13秒向全球用戶(hù)播報(bào)一次其位置（經(jīng)緯度）、速度、高度和時(shí)間信息，能使地球上任何地方的用戶(hù)在任何時(shí)候都能利用GPS接收機(jī)同時(shí)收到至少 4顆衛(wèi)星的位置信息，應(yīng)用差分定位原理計(jì)算確定自己的位置，精 度約為10米。2、特點(diǎn)：全球、全天候工作。定位精度高。單機(jī)定位精度優(yōu)于10m采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。功能多，應(yīng)用廣。高效率、操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛。二、俄羅斯GLONAS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：1、簡(jiǎn)介:GLONAS星座由27顆工作星和3顆備份星組成， 所以GLONAS星座共由30顆衛(wèi)星組成。27顆星均勻地分布在

4、 3個(gè)近圓形的軌道平面上，這三個(gè)軌道平面兩兩相隔120度，每個(gè)軌道面有8顆衛(wèi)星，同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度，軌道高度2.36萬(wàn)公里，運(yùn)行周期11小時(shí)15分，軌道傾角64.8度。2、特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)。GLONAS系統(tǒng)采用了軍民合用、不加密的開(kāi)放政策。GLONAS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)方式，根據(jù)載波頻率來(lái)區(qū)分不同衛(wèi)星 (GPS是碼分多 址(CDMA)，根據(jù)調(diào)制碼來(lái)區(qū)分衛(wèi)星 )。3、GLONAS與 GPS不同之處：一是衛(wèi)星發(fā)射頻率不同。 GPS的衛(wèi)星信號(hào)采用碼分多址體制，每顆衛(wèi)星的信號(hào)頻率和調(diào)制方式相同，不同衛(wèi)星的信號(hào)靠不同的偽碼區(qū)分。而GLONAS采用頻分多址體制，衛(wèi)星靠頻率不同來(lái)區(qū)分，

5、每組頻率的偽隨機(jī)碼相同。由于衛(wèi)星發(fā)射的載波頻率不同，GLONAS可以防止整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)被敵方干擾，因而，具有更強(qiáng)的抗干擾能力。二是坐標(biāo)系不同。GPS使用世界大地坐標(biāo)系(WGS-84),而GLONAS使用前蘇聯(lián)地心坐標(biāo) 系(PE-90)。三是時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)不同。GPS系統(tǒng)時(shí)與世界協(xié)調(diào)時(shí)相關(guān)聯(lián)，而GLONAS則與莫斯科標(biāo)準(zhǔn)時(shí)相 關(guān)聯(lián)。格洛納斯-將與GPS相當(dāng)據(jù)全球按全網(wǎng)2007年5月24日?qǐng)?bào)道，俄羅斯聯(lián)邦航天局副 主任尤里諾森科(Yury Nosenko)23日稱(chēng)，Glonass全球定位系統(tǒng)將在 2011年達(dá)到美國(guó)全球 定位系統(tǒng)(GPS)的精度水平。這是他在在莫斯科舉辦的一次Glonass頂級(jí)設(shè)計(jì)

6、專(zhuān)家新聞發(fā)布會(huì)議上宣布的，2011年之前將Glonass系統(tǒng)民用精度提高至一米。會(huì)上，負(fù)責(zé)建造Glonass衛(wèi)星的公司總裁稱(chēng)，2007年底之前，將發(fā)射六顆Glonass-M衛(wèi)星入軌。另有六顆將在 2008年加入系統(tǒng)，首批兩顆改進(jìn)型Glonass-K衛(wèi)星將于2009年發(fā)射。4、主要問(wèn)題:1.目前GLONAS工作不穩(wěn)定，衛(wèi)星工作壽命短，在軌衛(wèi)星只12顆;2.GLONASSI戶(hù)設(shè)備發(fā)展緩慢，生產(chǎn)廠(chǎng)家少，設(shè)備體積大而笨重3. 由于GLONAS采用的是FDMA所以用戶(hù)接收機(jī)中頻率綜合器復(fù)雜；4. 對(duì)GPS/GLONAS兼容接收機(jī)，需解決兩系統(tǒng)的時(shí)間和坐標(biāo)系統(tǒng)問(wèn)題。三、中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：1、簡(jiǎn)介:北

7、斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是中國(guó)正在實(shí)施的 自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、 地面端和用戶(hù)端三 部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和 30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和 監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站。用戶(hù)端由北斗用戶(hù)終端以及與美國(guó)GPS俄羅斯 格洛納斯”(GLONASS)歐洲伽利略”(GALILEO)等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。中國(guó)此前已 成功發(fā)射四顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星和七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，將在系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗(yàn)基礎(chǔ)上，逐步擴(kuò)展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2、特點(diǎn)：和美國(guó)的GPS俄羅斯的

8、GLONAS相比，增加了通訊功能。全天候快速定位，與 GPS精度相當(dāng)。屬于有源定位系統(tǒng)，系統(tǒng)容量有限，定位終端比較復(fù)雜。屬于區(qū)域定位系統(tǒng)，目前只能為中國(guó)以及周邊地區(qū)提供定位服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段計(jì)劃由 35顆衛(wèi)星組成，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星、27顆中地球 軌道衛(wèi)星、3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星。5顆靜止軌道衛(wèi)星定點(diǎn)位置為東經(jīng) 58.75 80 110.5 140 160中地球軌道衛(wèi)星運(yùn)行在 3個(gè)軌道面上，軌道面之間為相隔 120 均勻分布。至2012年底北斗亞太區(qū)域?qū)Ш秸介_(kāi)通時(shí)，已為正式系統(tǒng)發(fā)射了16顆衛(wèi)星，其中14顆組網(wǎng)并提供服務(wù)，分別為 5顆靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星(均在傾角

9、55 的軌道面上)，4顆中地球軌道衛(wèi)星(均在傾角 55勺軌道面上)。序衛(wèi)星號(hào)發(fā)射日期發(fā)射地占八、火箭使用狀 運(yùn)行軌道況1北斗-M12007 年 04 月 14日西昌長(zhǎng)征三號(hào)甲中地球軌道，高度 21559 21518公里，傾角56.8 試驗(yàn)星未使用2北斗-G22009 年 04 月 15日西昌長(zhǎng)征三號(hào)丙有誤差的地球靜止軌道，高度 36027 X35539公里，傾角2.2 失控未使用3北斗-G12010 年 01 月 17日西昌長(zhǎng)征三號(hào)丙地球靜止軌道 140.0 E，高度 35807 35782 公里，傾角1.6 使用中4北斗-G32010 年 06 月 02日西昌長(zhǎng)征三號(hào)丙地球靜止軌道 110.

10、6 E，高度 35809 35777 公里，傾角1.3 使用中5北斗-IGSO2010 年 08 月 0西昌長(zhǎng)征三號(hào)傾斜地球同步軌道，高使用中序號(hào)衛(wèi)星發(fā)射日期發(fā)射地占八、火箭運(yùn)行軌道使用狀況11日甲度 35916 35669 公里，傾角54.6 6北斗-G42010 年 11 月 01日西昌長(zhǎng)征一號(hào)丙地球靜止軌道 160.0 E,高度 35815 35772 公里，傾角0.6 使用中7北斗-IGSO22010 年 12 月 18日西昌長(zhǎng)征一號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度 35883 5691 公里，傾角54.8 使用中8北斗-IGSO32011 年 04 月 10日西昌長(zhǎng)征一號(hào)甲傾斜地球同步軌道，

11、高度 35911 5690 公里，傾角55.9 使用中9北斗-IGSO42011 年 07 月 27日西昌長(zhǎng)征一號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度 35879 5709 公里，傾角54.9 使用中10北斗-IGSO52011 年 12 月 02日西昌長(zhǎng)征一號(hào)甲傾斜地球同步軌道，高度 35880 5710 公里，傾角54.9 使用中11北斗-G52012 年 02 月 25日西昌長(zhǎng)征一號(hào)丙地球靜止軌道58.7 ，高度 35801 35786 公里，傾角1.4 使用中12北斗-M32012 年 04 月 30日西昌長(zhǎng)征一號(hào)乙中地球軌道，高度 21607 21463公里，傾角55.3 使用中13北斗-M42

12、012 年 04 月 30日西昌長(zhǎng)征一號(hào)乙中地球軌道，高度 21617 21453公里，傾角55.2 使用中14北斗-M52012 年 09 月 19日西昌長(zhǎng)征一號(hào)乙中地球軌道，高度21597 21473公里，傾角 55.0 使用中15北斗-M62012 年 09 月 19日西昌長(zhǎng)征一號(hào)乙中地球軌道，高度 21576 21494公里，傾角55.1 使用中16北斗-G62012 年 10 月 25日西昌長(zhǎng)征一號(hào)丙地球靜止軌道80.2 ，高度 35803 35783 公使用中序發(fā)射地占八、火箭運(yùn)行軌道使用狀況號(hào)衛(wèi)星發(fā)射日期里，傾角1.7 3、信號(hào)傳輸北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用碼分多址技術(shù)，與全球定位系統(tǒng)

13、和伽利略定位系統(tǒng)一致，而不同于格洛納斯系統(tǒng)的頻分多址技術(shù)。兩者相比，碼分多址有更高的頻譜利用率，在由L波段的頻譜資源非常有限的情況下，選擇碼分多址是更妥當(dāng)?shù)姆绞?。此外，碼分多址的抗干擾性能， 以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容性能更佳。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的官方宣布，在L波段和S波段發(fā)送導(dǎo)航信號(hào)，在L波段的B1、B2、B3頻點(diǎn)上發(fā)送服務(wù)信號(hào)，包括開(kāi)放的信號(hào)和需要授權(quán)的信號(hào)。B1 頻點(diǎn)：1559.052MHz 1591.788MHzB2 頻點(diǎn)：1166.220MHz 1217.370MHzB3 頻點(diǎn)：1250.618MHz 1286.423MHz國(guó)際電信聯(lián)盟分配了 E1 (1590MH0、E2 ( 156

14、1MH0、E6 ( 1269MH0 和 E5B (1207MHz 四個(gè)波段給北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，這與伽利略定位系統(tǒng)使用或計(jì)劃使用的波段存在重合。然而，根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的頻段先占先得政策，若北斗系統(tǒng)先行使用，即擁有使用相應(yīng)頻段的優(yōu)先權(quán)o 2007年，中國(guó)發(fā)射了北斗-M1,之后在相應(yīng)波段上被檢測(cè)到信號(hào)：1561.098MHzi2.046MHz, 1589.742MHz,1207.14MHz 2MHz 1268.52MHz 12MHz 以上波段與伽利略定位系統(tǒng)計(jì)劃使用的波段重合，與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的L波段也有小部分重合。北斗-M1是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的衛(wèi)星，用于發(fā)射信號(hào)的測(cè)試和驗(yàn)證，并能以先占的原則確定對(duì) 相

15、應(yīng)頻率的使用權(quán)。北斗-M1衛(wèi)星在E2、E5B E6頻段進(jìn)行信號(hào)傳輸，傳輸?shù)男盘?hào)分成2類(lèi)， 分別被稱(chēng)作“”和Q” “”的信號(hào)具有較短的編碼， 可能會(huì)被用來(lái)作開(kāi)放服務(wù) (民用)，而Q 部分的編碼更長(zhǎng)，且有更強(qiáng)的抗干擾性，可能會(huì)被用作需要授權(quán)的服務(wù)(軍用)。在北斗-M1發(fā)射后，法國(guó)、美國(guó)等工程師即展開(kāi)了對(duì)信號(hào)的研究，研究者包括在中國(guó)引 起熱議的高杏欣，她和團(tuán)隊(duì)分析出了北斗-M1衛(wèi)星的民用碼信道編碼方式并予以公開(kāi)，但其研究?jī)?nèi)容與軍用碼的安全問(wèn)題無(wú)關(guān)，事實(shí)上全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和伽利略定位系統(tǒng)的民用碼也早已被破解。四、歐洲“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：1、簡(jiǎn)介:伽利略全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由歐盟開(kāi)發(fā)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)將由30顆中高度圓軌道衛(wèi)星和2個(gè)地面控制中心組成，其中27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補(bǔ)。衛(wèi)星高度為23616公里，位于3個(gè)傾角為56度的軌道平面內(nèi)。計(jì)劃為歐洲公路、鐵路、空中和海洋運(yùn) 輸及歐洲共同防務(wù)，甚至是徒步旅行者提供能精確