卫星定位理论与方法_第18次课_其它导航系统.ppt

其他导航定位系统 研究其它卫星导航系统的意义 民用角度考虑 有其经济意义 科学研究意义 军事角度考虑 作战指挥数字化 军事打击精确化 占据军事优势 GLONASS系统简介 1970年前苏联国防部主持了覆盖全球的卫星导航系统 Global’naya Navigation Satellite System简称GLONASS。 苏联解体后俄罗斯政府于1993年将此项目移交俄罗斯空军部队（VKS）；VKS负责GLONASS的卫星部署、在轨卫星的维护和用户设备认证等工作，其下属的管理科学信息协调中心（CSIC）负责对公众发布GLONASS信息。 前苏联于1982年 10月发射第一颗GLONASS卫星，至1996年1月建成GLONASS卫星系统并发播导航信号，系统正常投入使用。 与GPS不同的是GLONASS采用频分多址而不是码分多址，卫星的识别是靠卫星发播的载波频率差异。 1982年在俄罗斯空间部队在baikonour空间发射场将GLONASS卫星发射入空间，一个质子重型火箭每次能携带三颗卫星发射升空。 早期的GLONASS卫星每颗重1400kg，约3m高，太阳能帆板展出宽为7m，功率为1600w，设计寿命一年。经改进后平均工作寿命14－17月，1987年以后的12颗GLONASS卫星设计寿命为两年，其中六颗发射失败。1988年以后的43颗卫星提高了抗辐射能力，设计寿命提高到3年。 GLONASS比GPS起步晚9年，全球星座正常运行比GPS晚3年。 从苏联1982年10月12日发射第一颗卫星以来，历经13年，虽政体变化周折，却始终没有终止或中断GLONASS卫星的发射，仍维持每年3－9颗卫星的势头，总共发射了73颗卫星，除两次发射的6颗失败外，曾在轨有效工作的卫星先后共67颗，其中包括两颗测地卫星样品。但是早期的卫星使用寿命较短，先后有40颗卫星退出了服务。到目前为止能够正常工作的卫星7－9颗。 GLONASS的卫星也在不断改进，早期的卫星寿命较短性能也不十分理想，1990年开始研制的GLONASS－M型卫星重1480kg，改善了星载原子钟，提高了频率稳定度，设计寿命在5年以上。 俄罗斯也在考虑下一代新的卫星GLONASS－M2，M2卫星将发播民用第二频率，以提供民用用户削弱电离层传播延迟影响，提高导航精度。M2卫星还将具有星间数据通讯能力，加长自治运行能力；卫星的重量也将增加到2000kg。 系统简介 组成 空间部分、地面监控部分和用户接收机部分组成。 GLONASS的空间部分由24颗周期约12小时的卫星组成，它们不断发播测距和导航信息。 控制部分由一个系统控制中心以及一系列在俄罗斯境内分布的跟踪站和注入站组成。除对卫星工作状态进行监测并于必要时并通过指令调整其工作状态外，还对各卫星进行测量以确定其轨道和卫星钟钟差，最后以导航电文的形式通过卫星存储、转发给用户。 简介 用户接收机也采用伪随机码测距技术取得伪距观测量，接收并调解导航电文，最后进行导航解算；和GPS不同的是GLONASS采用频分多址而不是码分多址，卫星的识别是靠卫星发播的载波频率差异。 GLONASS卫星星座 GLONASS的空间部分由分布在三个轨道面的24颗卫星组成卫星星座，卫星轨道高度约19100千米，备有三台铯原子钟，卫星发播两个频率载波，并调制用于测距的伪随机码和导航电文。 每个轨道面上分布8颗卫星，轨道倾角64．8°，轨道面升交点相距120°，同一轨道面卫星均匀分布，彼此相距45°，不同轨道面内相应卫星相位相差30°。 GLONASS卫星星座 新的GLONASS－M型卫星从1990年开始研制，卫星重1480kg，它将改善星载原子钟，提高频率稳定度和时间精度，设计寿命5年以上。俄罗斯考虑到下一代GLONASS－MⅡ型卫星，将在其上发射民用第二频率，重量将达到2000kg。 GLONASS卫星星座 GLONASS卫星，除了供电的太阳能电池及姿态控制系统外，主要载荷包括：导航电文存储器、高稳原子钟、激光反射棱镜、双频发射机和接收机及微处理机。卫星上具有自动检测功能，一旦发现卫星上发送的导航信号有问题，在导航电文中就给出卫星故障信息。 GLONASS卫星发播信号 GLONASS也采用伪随机码测距技术作为取得导航观测量的手段. 每颗GLONASS卫星发播两个载波频率L1和L2，以通过计算削弱电离层传播延迟的影响。其调制的测距码也分为粗捕获码（C／A码）和精密测距码（ P码）， C／A码主要供民用和P码的捕获，P码供军用。 GLONASS卫星发播信号 GLONASS采用频分多址，即各卫星所发播（调制）的伪随机测距码都是一样的，但各卫星的载波频率不同。 采用L1波段的频率产生f1=1602MHZ～1615．5MHZ，L2波段的频率f2=