四強(qiáng)爭霸！世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
● 歐洲GALILEO系統(tǒng)
在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，歐盟與美國呈分庭抗禮之勢，在導(dǎo)航領(lǐng)域歐洲也不能讓美國一家獨(dú)大。GALILEO系統(tǒng)是歐空局與歐盟在1999年合作啟動的，該系統(tǒng)民用信號精度最高可達(dá)1m。
計(jì)劃中的GALILEO系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，在2005年12月28日，首顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星Glove-A發(fā)射成功，第2顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星Glove-B在2007年4月27日由俄羅斯聯(lián)盟號運(yùn)載火箭于哈薩克斯坦的拜科努爾基地發(fā)射升空。另外，還有4顆在軌驗(yàn)證（IOV）衛(wèi)星正在生產(chǎn)之中，將于近期發(fā)射入軌。
GALILEO衛(wèi)星模擬圖
值得一提的是，中國也參與了GALILEO計(jì)劃，是最早的非歐洲合作伙伴國，已經(jīng)開始承擔(dān)IVO階段的11個(gè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)空間段、地面段和應(yīng)用段的工作任務(wù)，并且會在將來參與衛(wèi)星的制造、提供激光反射器、搜索救援組件以及其他組件。
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里程碑意義！伽利略系統(tǒng)發(fā)射首個(gè)信號 ● 俄羅斯GLONASS系統(tǒng)GLONASS是（Global Navigation Satellite System）的簡寫，是前蘇聯(lián)國防部與20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，從某種程度上來說是冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。該系統(tǒng)耗資30多億美元，于1995年投入使用，現(xiàn)在由俄羅斯聯(lián)邦航天局管理。GLONASS是繼GPS之后第2個(gè)軍民兩用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)室中的GLONASS-M衛(wèi)星
GLONASS系統(tǒng)在1995年剛投入使用時(shí)，由24顆中高度圓形軌道衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組網(wǎng)而成，由于前蘇聯(lián)國土遼闊，其中18顆衛(wèi)星用于本土的定位，其他衛(wèi)星將定位服務(wù)擴(kuò)展至全球。GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址（FDMA）方式，也就是根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星，GPS采用的則是碼分多址（CDMA）的方式，根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星。該系統(tǒng)單點(diǎn)定位精度為16m，垂直精度為25m，采用軍民合用，不加密的方式提供服務(wù)。但顯而易見，即使不加密該系統(tǒng)的定位精度也要落后于GPS，但優(yōu)越性在于抗干擾能力強(qiáng)。
GLONASS-M衛(wèi)星
GLONASS衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命只有3年，因此維護(hù)成本比較高，俄羅斯由于財(cái)政困難，無法發(fā)射足夠的衛(wèi)星來替代退役的衛(wèi)星，以至于到20世紀(jì)90年代后期，工作的衛(wèi)星數(shù)量下降到不足10顆，近乎癱瘓。但后來發(fā)生的伊拉克戰(zhàn)爭對俄羅斯政府產(chǎn)生了震動，總統(tǒng)普京于2005年指示2007年必須恢復(fù)GLONASS系統(tǒng)的正常運(yùn)作，并為其撥款36億盧布。修復(fù)后的系統(tǒng)更名為GLONASS-M，由24顆衛(wèi)星組成，精度將達(dá)到1m。新衛(wèi)星的工作壽命也大大延長，GLONASS-M為7年，而GLONASS-K為10年。
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● 美國GPS系統(tǒng)由于現(xiàn)今俄羅斯GLONASS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)量不足，加上歐洲GALILEO未成氣候，美國的GPS系統(tǒng)現(xiàn)在在全球?qū)Ш较到y(tǒng)中處于壟斷地位。
該系統(tǒng)是美國國防部從20世紀(jì)70年代初開始研制的采用時(shí)間測距導(dǎo)航方式的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，最初只是軍事用途，為美國在全球的艦船、飛機(jī)提供定位以及指揮陸軍作戰(zhàn)，后來就向民用領(lǐng)域延伸。該系統(tǒng)提供兩種定位信號，其中之一是C/A編碼，由標(biāo)準(zhǔn)定位信號經(jīng)過干擾而成，精度在100m左右，供民間使用。另一種是P碼，經(jīng)加密后供軍用，定位精度達(dá)到3m之內(nèi)。
GPS IIR衛(wèi)星
GPS是世界上第一個(gè)成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用范圍極其廣泛。該系統(tǒng)由28顆地球同步衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面20000千米的6個(gè)軌道面上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，每隔1~3秒向全球用戶播報(bào)信息，使地球上任何地方的用戶在任何時(shí)候均可以利用接收機(jī)同時(shí)接收到至少4顆衛(wèi)星的信號。接收機(jī)接到信號之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。
GPS系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)步中，美國目前正在設(shè)計(jì)新的第2代GPS衛(wèi)星，計(jì)劃發(fā)射20顆，升級之后定位精度將達(dá)到1mm。
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● 中國北斗（COMPASS）系統(tǒng)中國衛(wèi)星定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度有目共睹，市場規(guī)模從2000年的不到10億元增長到了2005年的120億元。在此背景下，基于經(jīng)濟(jì)利益和國家安全的考慮，中國開始建設(shè)自己的北斗全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
上周五，長征火箭將第二顆北斗衛(wèi)星送入軌道
該系統(tǒng)的空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種模式。開放服務(wù)提供免費(fèi)的定位、測速和授時(shí)，定位精度可以達(dá)到10m，授時(shí)精度50ns，測速精度0.2m/s。授權(quán)服務(wù)提供更加安全精確的定位、測速和授時(shí)服務(wù)以及提供系統(tǒng)完好性信息。
北斗衛(wèi)星示意圖
就在上周三，北斗系統(tǒng)的第二顆衛(wèi)星發(fā)射成功，距離第一顆北斗衛(wèi)星進(jìn)入軌道已經(jīng)過去兩年時(shí)間。今后兩年時(shí)間將發(fā)射10顆衛(wèi)星，北斗一期工程的12顆衛(wèi)星的信號將覆蓋中國國土以及周邊地區(qū)，提供導(dǎo)航信號。到2020年將形成具有三十幾顆衛(wèi)星的覆蓋全球的導(dǎo)航系統(tǒng)，屆時(shí)中國將擺脫對美國GPS系統(tǒng)的依賴。
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文末總結(jié)：
定位系統(tǒng)不僅僅對經(jīng)濟(jì)方面有巨大的拉動作用，在國家安全方面也是舉足輕重，因此建立屬于自己的全球?qū)Ш较到y(tǒng)勢在必行。從時(shí)間來看，美國GPS的起步最早，俄羅斯GLONASS次之，前者到今天已經(jīng)發(fā)展成為用戶最多的導(dǎo)航系統(tǒng)，而后者由于政治和經(jīng)濟(jì)各方面的因素影響，發(fā)展不是很順利，但未來也在努力追趕中。歐洲GALILEO和中國北斗系統(tǒng)則是以“黑馬”的姿態(tài)出現(xiàn)，后來居上也是有可能的?！?
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