領(lǐng)航與導(dǎo)航-格洛納斯(GLONASS)

格洛納斯（GLONASS）

——全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)格洛納斯(GLONASS)

“格洛納斯(GLONASS)”是俄語(yǔ)中“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE”的縮寫(xiě)。該系統(tǒng)主要服務(wù)內(nèi)容包括確定陸地、海上及空中目標(biāo)的坐標(biāo)及運(yùn)動(dòng)速度信息等。格洛納斯（GLONASS）系統(tǒng)發(fā)展歷程1系統(tǒng)組成2系統(tǒng)功能與運(yùn)行3系統(tǒng)分類(lèi)與應(yīng)用現(xiàn)狀4系統(tǒng)發(fā)展5學(xué)習(xí)感想6一、系統(tǒng)的發(fā)展歷史一、系統(tǒng)發(fā)展歷程開(kāi)發(fā)背景：1.1960年末，前蘇聯(lián)軍方需要一個(gè)衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，而旋風(fēng)（Tsyklon）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能達(dá)到導(dǎo)航定位的目的2.上世紀(jì)70年代初，美國(guó)宣布研制全球定位系統(tǒng)GPS。作為對(duì)其回應(yīng)，前蘇聯(lián)國(guó)防部設(shè)想了全球?qū)Ш较到y(tǒng)GLONASS。

系統(tǒng)的建成建設(shè)過(guò)程：1968-1969年，前蘇聯(lián)計(jì)劃建立一個(gè)單一解決方案1970年系統(tǒng)的需求文件編制完成1982年10月12日進(jìn)行第一次衛(wèi)星發(fā)射1994年進(jìn)行布滿星座的7次發(fā)射計(jì)劃1995年12月14日將星座布滿1996年1月18日24顆衛(wèi)星正常發(fā)射信號(hào)，系統(tǒng)正式建成星座建立的階段1983年-1985年，星座實(shí)驗(yàn)時(shí)期第一階段1983年-1985年，星座實(shí)驗(yàn)時(shí)期第一階段1986年-1993年，完成飛行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，初始系統(tǒng)運(yùn)行第二階段1986年-1993年，完成飛行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，初始系統(tǒng)運(yùn)行第二階段1993年-1995年，完成了24顆星的星座系統(tǒng)，系統(tǒng)投入運(yùn)行第三階段1993年-1995年，完成了24顆星的星座系統(tǒng)，系統(tǒng)投入運(yùn)行第三階段系統(tǒng)建成后的發(fā)展在1996-1998年間，維護(hù)不當(dāng)，系統(tǒng)性能衰退在2001年12月1日至2002年5月30日期間，系統(tǒng)僅有7顆衛(wèi)星正常運(yùn)行，俄羅斯制定星座漸進(jìn)增強(qiáng)計(jì)劃2007-2008年期間，俄羅斯先后發(fā)射了12顆GLONASS-M衛(wèi)星分別在2009年12月和2010年春季各發(fā)射3顆GLONASS-M衛(wèi)星，并提出GLONASS-K計(jì)劃（2011）等GLONASS升級(jí)計(jì)劃。GLONASS系統(tǒng)發(fā)射時(shí)間一覽二、系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成GLONASS系統(tǒng)組成地面控制設(shè)施（GBCC）衛(wèi)星星座用戶設(shè)備地面控制設(shè)施（GBCC）這部分也稱(chēng)為地基控制設(shè)施，由系統(tǒng)控制中心和分布在俄羅斯各地的指令跟蹤站網(wǎng)組成。主要包括6個(gè)組成單元：系統(tǒng)控制中心（SCC）、中央同步器（SC）、指令和跟蹤站（CTS，即地基跟蹤站）、相位控制系統(tǒng)（PCS）、光量子跟蹤站（QOTS）、導(dǎo)航字組控制設(shè)備（NFCE）地面控制設(shè)施一覽圖地面控制部分負(fù)責(zé)的功能測(cè)量和預(yù)測(cè)各顆衛(wèi)星的星歷將預(yù)測(cè)的星歷、時(shí)鐘校正值和歷書(shū)信息上行加載給每顆GLONASS衛(wèi)星，以便以后編入導(dǎo)航電文使星鐘與GLONASS同步計(jì)算GLONASS系統(tǒng)時(shí)和UTC（SU）之間的偏差衛(wèi)星的指揮、控制、內(nèi)務(wù)和跟蹤。衛(wèi)星星座部分技術(shù)參數(shù)：共有衛(wèi)星24顆，正式使用衛(wèi)星21顆，備份星3顆分別布置在A、B、C三個(gè)軌道面上。每個(gè)軌道面上有八顆衛(wèi)星軌道高度為19100km（軌道半徑為25510km），軌道面的傾斜角為64.8°，周期為11h15.73m

衛(wèi)星星座衛(wèi)星組成GLONASS衛(wèi)星載荷包括導(dǎo)航組合、控制組合、高度控制系統(tǒng)和修正系統(tǒng)等，艙內(nèi)裝有6個(gè)子系統(tǒng)1986年以前的GLONASS衛(wèi)星每顆質(zhì)量為1400kg，約3m高，太陽(yáng)能帆板展出寬度為7m以上，功率為1600w銫原子鐘產(chǎn)生高穩(wěn)定時(shí)標(biāo)用戶設(shè)備到1995年為止，俄羅斯已研制了兩代用戶設(shè)備（UE）三、系統(tǒng)的功能與運(yùn)行系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)全球、全天候的實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位，另外，還可以用于全球時(shí)間傳遞系統(tǒng)工作時(shí)，由地面控制設(shè)備負(fù)責(zé)搜索、處理衛(wèi)星的軌道和信號(hào)信息，并向每顆衛(wèi)星發(fā)射控制指令和導(dǎo)航信息每顆

衛(wèi)星上都裝備有著穩(wěn)定度的銫原子鐘,并接收地面控制站的導(dǎo)航信息和控制指令,星載計(jì)算機(jī)對(duì)其中的導(dǎo)航信息進(jìn)行處理,生成導(dǎo)航電文用戶通過(guò)接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)系統(tǒng)工作地面控制設(shè)施四、系統(tǒng)的分類(lèi)與應(yīng)用現(xiàn)狀

系統(tǒng)的分類(lèi)航空的使用ICAO/FANS早已提出包含GLONASS和通信衛(wèi)星在內(nèi)的航空導(dǎo)航完整性的研究,利用GPS+GLONASS的可能性研究,歐洲安全航行局(EUROCONTROL),歐洲宇宙組織(ESA)提出GNSS在航空使用的三個(gè)階段航海和陸上的運(yùn)用GLONASS的誤差GLONASS/“雙星”星座系統(tǒng)組合可見(jiàn)性GLONASS頻率的使用2011年2月26日,“聯(lián)盟2-1B”運(yùn)載火箭將新一代Glonass-K衛(wèi)星首次發(fā)射升空Glonass-K衛(wèi)星使用壽命為10年,它將提供5種導(dǎo)航信號(hào)GLONASS-K衛(wèi)星GLONASS衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃五、系統(tǒng)發(fā)展

GLONASS接收機(jī)俄羅斯的接收機(jī)狀況世界各國(guó)GLONASS發(fā)展?fàn)顩r:德國(guó)研制的ASN-16GLONASS接收機(jī)美國(guó)的R-100型GPS/GLONASS組合機(jī)日本GPS/GLONASS組合機(jī)我國(guó)發(fā)展?fàn)顩rGLONASS升級(jí)計(jì)劃恢復(fù)全球連續(xù)導(dǎo)航能力Glonass-K計(jì)劃(2011)進(jìn)一步提高GLONASS系統(tǒng)的定位精度地面控制部分的現(xiàn)代化擴(kuò)展地面控制網(wǎng)絡(luò)

提高系統(tǒng)時(shí)間的穩(wěn)定度，軌道精度擴(kuò)展地面監(jiān)測(cè)網(wǎng)信號(hào)現(xiàn)代化GLONASS-K增加L3信號(hào)(CDMA)與GPS、Galileo能進(jìn)行互操作信號(hào)頻段坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)間系統(tǒng)發(fā)射新的衛(wèi)星，繼續(xù)GLONASS現(xiàn)代化進(jìn)程GLONASS系統(tǒng)新進(jìn)展2007-2008先后發(fā)射了12顆GLONASS-M衛(wèi)星進(jìn)行了第一期的地面控制部分現(xiàn)代化精化了其坐標(biāo)系統(tǒng)(PZ-90.02)有19顆GLONASS-M衛(wèi)星在軌工作(兩個(gè)波段L1和L2)2009年12月計(jì)劃發(fā)射3顆Glonass-M衛(wèi)星2010春季計(jì)劃再發(fā)射3顆Glonass-M衛(wèi)星Блок008Блок38.25.09.2008Блок007GLONASS系統(tǒng)新進(jìn)展最近三年GLONASS導(dǎo)航精度提高了近5倍現(xiàn)在導(dǎo)航定位精度與GPS在相同量級(jí)水平到2011進(jìn)一步提高20.02.200920.02.200820.02.200720.02.200625m(1sigma)18m(1sigma)15m(1sigma)5-7m(1sigma)GLONASS系統(tǒng)新進(jìn)展計(jì)劃到2010具體完全工作能力（24顆星）地面控制部分現(xiàn)代化計(jì)劃在2010年開(kāi)始部署發(fā)射新一代的衛(wèi)星GLONASS-K(性能大大提高)GLONASS繼續(xù)采用FDMA發(fā)射信號(hào)對(duì)將來(lái)新發(fā)射的GLONASS-K衛(wèi)星增加CDMA信號(hào)不同時(shí)間的工作衛(wèi)星數(shù)六、感想感想CompanyLogo系統(tǒng)不足1

頻段寬，被迫改變部分衛(wèi)星的載波頻率2定軌觀測(cè)網(wǎng)面積過(guò)小，廣播星歷精度低3衛(wèi)星在軌工作壽命過(guò)短，影響用戶的導(dǎo)航定位測(cè)量CompanyLogo對(duì)北斗系統(tǒng)的啟示

1.實(shí)施Compass衛(wèi)星的在軌自主更新星歷，提高CNSS系統(tǒng)的抗毀能力4.導(dǎo)航電文宜提供便于GNSS接收機(jī)使用信息，以便擴(kuò)大應(yīng)用市場(chǎng)

2.建立Compass衛(wèi)星國(guó)際定軌觀測(cè)網(wǎng)，提高廣播星歷精度3.針對(duì)導(dǎo)航戰(zhàn)的新進(jìn)展，制定既便于國(guó)人使用，又能夠適應(yīng)導(dǎo)航戰(zhàn)需要的CNSS管理政策ThankYou!CompanyLogoDiagramThemeGallery

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