為了進(jìn)一步研究全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）的應(yīng)用和發(fā)展,通過介紹GNSS發(fā)展演變的過程,闡述各GNSS的技術(shù)進(jìn)步,最后給出今后的發(fā)展趨勢:GNSS業(yè)已經(jīng)歷40 a的里程,從20世紀(jì)70年代中后期開始建設(shè)的美國全球定位系統(tǒng)和蘇聯(lián)格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),到21世紀(jì)初開始建設(shè)的中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng);至2020年,以上4個GNSS將全部投入完全服務(wù),從而構(gòu)成包括全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)和星基增強(qiáng)系統(tǒng)在內(nèi)的GNSS系統(tǒng)之系統(tǒng)。 

【文章來源】：導(dǎo)航定位學(xué)報. 2020,8(01)CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

近期GPS幾代衛(wèi)星及其未來一代GPSIIIF的主要功性能

第1期劉健，等.全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢3GPS現(xiàn)代化是項系統(tǒng)性工作，它包括：空間衛(wèi)星段、地面運控段、新的運控系統(tǒng)（operationalcontrolsystem,OCX）和用戶設(shè)備段現(xiàn)代化，其核心是增加L5頻點和民用信號數(shù)量與改變制式，實現(xiàn)與其他GNSS信號的互操作。最后1顆GPSIIIF預(yù)計2034年發(fā)射，宣告GPS現(xiàn)代化進(jìn)程結(jié)束。1.3GLONASS的由來發(fā)展和現(xiàn)代化1976年蘇聯(lián)政府頒布建立GLONASS的政府令，并成立相應(yīng)的科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，進(jìn)行工程設(shè)計。1982年10月12日，成功發(fā)射第1顆GLONASS衛(wèi)星。1996年1月24顆衛(wèi)星全球組網(wǎng)，宣布進(jìn)入完全工作狀態(tài)。之后，蘇聯(lián)解體，GLONASS步入艱難維持階段，2000年年初，該系統(tǒng)僅有7顆衛(wèi)星正常工作，幾近崩潰邊緣。2001年8月，俄羅斯政府通過了2002—2011年間GLONASS恢復(fù)和現(xiàn)代化計劃。2001年12月發(fā)射成功第1顆現(xiàn)代化衛(wèi)星GLONASS-M。直到2012年該系統(tǒng)回歸到24顆衛(wèi)星完全服務(wù)狀態(tài)。圖2為GLONASS衛(wèi)星第1代至第3代主要性能示意[5]。圖2GLONASS衛(wèi)星第1代至第3代主要性能GLONASS至今已經(jīng)有3代衛(wèi)星：第1代衛(wèi)星是傳統(tǒng)的GLONASS基本型；第2代星是GLONASS-M現(xiàn)代化衛(wèi)星；第3代就是最新開發(fā)的GLONASS-K衛(wèi)星，至目前為止，K星系列又分為K1和K22種型號。GLONASS星座是由3個軌道面上的24顆衛(wèi)星構(gòu)成的。其傳統(tǒng)的信號使用頻分多址（frequencydivisionmultipleaccess,FDMA），而不是其他GNSS所用的碼分多址（codedivisionmultipleaccess,CDMA）。與傳統(tǒng)的GPS信號一樣，GLONASS信號包括2個偽隨機(jī)噪聲碼（pseudorandomnoisecode,PRN）測距碼：標(biāo)準(zhǔn)精度（standardaccuracy,ST）碼及高精度（Visokaya

4導(dǎo)航定位學(xué)報2020年2月系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用與服務(wù)系統(tǒng)等[7-8]。BDS具有以下特點：①BDS空間段采用3種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能特點更為明顯；②BDS提供多個頻點的導(dǎo)航信號，能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度；③BDS創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實時導(dǎo)航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務(wù)5大功能。圖3所示是由3種軌道類型構(gòu)成的BDS基礎(chǔ)效果圖。圖3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)效果1.5E-GNSS的發(fā)展進(jìn)程歐洲全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Europeanglobalnavigationsatellitesystems,E-GNSS）就是Galileo。Galileo笫1、2顆試驗衛(wèi)星GIOV-A和GIOV-B已于2005年和2008年發(fā)射升空，目的是考證關(guān)鍵技術(shù)，其后有4顆工作衛(wèi)星發(fā)射，驗證Galileo的空間段和地面段的相關(guān)技術(shù)。在軌驗證（designandon-orbitverification,IOV）階段完成后，其他衛(wèi)星的部署進(jìn)一步展開，計劃2018—2020年達(dá)到24顆衛(wèi)星構(gòu)成的完全運行能力（fulloperationalcapability,FOC）。Galileo也由空間段、運控段和用戶段組成。星座有24顆衛(wèi)星分置于3個中圓地球軌道面內(nèi)。Galileo信號工作的主要頻段為E1、E5及E63個。它們各自發(fā)射獨立的信號，發(fā)射的中心頻率分別為：1575.42、1191.795和1278.75MHz。其中，E5又分為E5a和E5b2個子信號。為了實現(xiàn)與GPS的兼容互操作，Galileo的E1和E5a2個信號的中心頻率與GPS的L1和L5相互重合。出于同樣的兼容互操作目的，Galileo的E5b與GLONAS


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