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GLONASS全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)

2012-10-27 15:25:13 來源：君燦官方

GLONASS系統(tǒng)的衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成，均勻分布在3個近圓形的軌道平面上，每個軌道面8顆衛(wèi)星，軌道高度19100公里，運行周期11小時15分，軌道傾角64.8°。

　　與美國的GPS系統(tǒng)不同的是GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)方式，根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星（GPS是碼分多址（CDMA），根據(jù)調制碼來區(qū)分衛(wèi)星）。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625k(MHz)和L2=1,246+0.4375k(MHz)，其中k=1～24為每顆衛(wèi)星的頻率編號。所有GPS衛(wèi)星的載波的頻率是相同，均為L1=1575.42MHz和L2=1227.6MHz。

　　GLONASS衛(wèi)星的載波上也調制了兩種偽隨機噪聲碼：S碼和P碼。
　　俄羅斯對GLONASS系統(tǒng)采用了軍民合用、不加密的開放政策。
　　GLONASS系統(tǒng)單點定位精度水平方向為16m，垂直方向為25m。

　　GLONASS衛(wèi)星由質子號運載火箭一箭三星發(fā)射入軌，衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定體制，整量質量1400kg，設計軌道壽命5年。所有GLONASS衛(wèi)星均使用精密銫鐘作為其頻率基準。*顆GLONASS衛(wèi)星于1982年10月12日發(fā)射升空。到目前為止，共發(fā)射了80余顆GLONASS衛(wèi)星，*近一次是2000年10月13日發(fā)射了三顆衛(wèi)星。截止2001年1月10日為止尚有10顆GLONASS衛(wèi)星正在運行。

　　為進一步提高Glonass系統(tǒng)的定位能力，開拓廣大的民用市場，俄政府計劃用4年時間將其更新為Glonass-M系統(tǒng)。
　　內(nèi)容有：改進一些地面測控站設施；延長衛(wèi)星的在軌壽命到8年；
　　實現(xiàn)系統(tǒng)高的定位精度：位置精度提高到10～15m，定時精度提高到20～30ns，速度精度達到0.01m／s。
　　另外，俄計劃將系統(tǒng)發(fā)播頻率改為GPS的頻率，并得到美羅克威爾公司的技術支援。
　　GLONASS系統(tǒng)的主要用途是導航定位，當然與GPS系統(tǒng)一樣，也可以廣泛應用于各種等級和種類的測量應用、GIS應用和時頻應用等。

GLONASS系統(tǒng)和GPS系統(tǒng)的比較

項目	GPS系統(tǒng)	GLONASS系統(tǒng)
星座衛(wèi)星數(shù)	24	24
軌道面?zhèn)€數(shù)	6	3
軌道高度	20183公里	19100公里
運行周期	11小時58分	11小時15分
軌道傾角	55度	65度
載波頻率	L1:1575.42MHz	L1:1602.56-1615.50MHz
載波頻率	L2:1227.60MHz	L2:1246.44-1256.50MHz
傳輸方式	碼分多址	頻分多址
調制碼	C/A-碼和P-碼	S碼和P碼
時間系統(tǒng)	UTC	UTC
坐標系統(tǒng)	WGS-84	SGS-E90
SA	有（2000年5月1日取消）	無
AS	有	無

GPS+GLONASS系統(tǒng)對純GPS系統(tǒng)的改進

1) 可見衛(wèi)星數(shù)增加一倍：GLONASS衛(wèi)星星座組網(wǎng)完成后，可用于導航定位的衛(wèi)星總數(shù)將增加一倍。在地平線以上的可見衛(wèi)星數(shù)純GPS系統(tǒng)時，一般為7-11顆；GPS+GLONASS系統(tǒng)則可達到14-20顆。在山區(qū)或城市中，有時因障礙物遮擋，純GPS可能無法工作， GPS+GLONASS則可以工作。
2) 提高生產(chǎn)效率：在測量應用中，GPS測量所需要的觀測時間取決于求解載波相位整周模糊度所需要的時間。觀測時間越長或可觀測到的衛(wèi)星數(shù)越多，則用于求解載波相位整周模糊度的數(shù)據(jù)也就越多，求解結果的可靠性越好。為了提高生產(chǎn)效率，常使用快速定位、實時動態(tài)測量（RTK）或后處理動態(tài)測量。但要滿足一定的精度要求，必須正確求解載波相位整周模糊度，可觀測到的衛(wèi)星數(shù)增加得越多，則求解載波相位整周模糊度所需要的觀測時間就可縮短得越多，因此GPS+GLONASS可以提高生產(chǎn)效率。
3) 提高觀測結果的可靠性：用衛(wèi)星系統(tǒng)進行測量定位的觀測結果的可靠性主要決定于用于定位計算的衛(wèi)星顆數(shù)。因此GPS+GLONASS將大大提高觀測結果的可靠性。
4) 提高觀測結果的精度：觀測衛(wèi)星相對于測站的幾何分布(DOP值)直接影響觀測結果的精度�？捎^測到的衛(wèi)星越多，則可以大大改善觀測衛(wèi)星相對于測站的幾何分布，從而提高觀測結果的精度。