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GLONASS系统简介/系统组成/系统信号特性

GLONASS系统简介

[日期:2013-06-26] 来源:  作者: [字体: ]
中国户外运动网 www.iouter.com  户外运动论坛 20世纪70年代,作为对美国宣布建立和发展GPS的反应,苏联国防部构想了GLONASS。70年代末期开始研制,1982年9月12日发射第一颗GLONASS导航卫星,1993年开始工作并达到初始运营能力,1996年1月18日正式建成并投入运行。1993年,俄罗斯政府正式将GLONASS交由俄空军(VKS)负责。VKS负责GLONASS的航天器部署及在轨维护,并通过科学信息中心将GLONASS的信息传播给公众。在80年代,GLONASS的信息鲜为人知,除了卫星轨道的一般特征和传送导航信息的频率之外,苏联国防部未披露任何其他信息。然而,Leeds大学的Peter Daly教授和他的研究生们经过努力,侦察出了GLONASS卫星信号结构的一些细节。随着苏联的解体,俄罗斯解密了接口控制文件(ICD,the Interface Control Document)。ICD描述了系统及其组成、信号结构以及供民用的导航信息。1995年11月4日在加拿大蒙特利尔国际民用航空组织第二次会议上,俄罗斯将其最新版本的ICD交给大会的导航卫星系统讨论组。自此,有关GLONASS的信息越来越明朗。
    GLONASS的空间部分由24颗卫星组成,轨道排列在3个平面上,升交点赤经彼此相隔120°,轨道平面倾角为64.8°。每个轨道平面上有8颗卫星,同一平面上卫星分布均匀,卫星轨道长半轴为25510km,卫星运行周期为11h15min,目前,GLONASS系统中有13 颗~15颗卫星处于正常工作状态。到24颗GLONASS卫星全部投入运行时,在全球的任何时间任何地点都可以看到5颗~10颗GLONASS卫星。
    GLONASS的控制部分由系统控制中心和一个遍布俄罗斯的跟踪网组成。GLONASS的控制部分与GPS很相似,必须监视所有卫星的状况。在确定星历和卫星钟补偿时顾及了GLONASS卫星时与俄罗斯国家Etalon时UTC(SU)的尺度差别,并每隔30min向卫星加载导航数据。
    与GPS一样,GLONASS用户部分是军/民两用的。所有的军方、民间用户组成了其用户部分,从理论上说系统的潜在民用市场与GPS一样巨大。
    GLONASS 卫星于1982年10月12日进行首次发射,截至1996年底已经进行了包括两次失败在内的27次发射。苏联及俄罗斯已发射了71颗GLONASS卫星(包括8颗假卫星和2颗激光测距校准卫星)。每一颗卫星都安装有后向反射器,以便使用遍布苏联及俄罗斯的量子光学跟踪站的卫星激光测距装置对卫星进行跟踪。苏联及俄罗斯把至今发射入轨的所有卫星都当成样星,共4种。1982年10月至1985年5月发射的前10颗卫星称为Ⅰ型;1985年5月-1986年9月发射的6颗卫星称为Ⅱa型;1987年4月-1988年5月发射的12颗卫星称为Ⅱb型,由于运载火箭发生故障,其中6颗卫星丢失;第四种称为Ⅱv型。到1996年底,俄罗斯已部署了43颗Ⅱv卫星。
    各型号卫星相继都进行了设备的改进,使用寿命增加。GLONASS-MⅡ型卫星提高了频率和定时精度,预期寿命为5年~7年。
    1993年,俄罗斯政府正式把GLONASS 系统交付给俄罗斯航空部队(VKS)主管。该部队负责GLONASS卫星部署、再轨维护和用户设备检验。VKS 还经管科学信息协调中心,由此对公众发布GLONASS 信息。
    俄罗斯联邦政府宣布GLONASS 的C/A(也称为标准精度通道)码为世界范围内的民间用户提供水平方向至少60m(97.7%的概率)、垂直方向至少75m(99.7%的概率)的实时定位(独立)精度。
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