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GNSS的现状及发展,信息工程大学测绘学院 杨 力,主要内容,GNSS的概念 GNSS的现状与发展 GNSS的挑战 我国导航定位卫星系统 CORS原理及在城市卫星综合服务系统的应用,一、GNSS的概念,GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写,应译为“全球导航卫星系统”,而不宜译成“全球卫星导航系统”。 “全球导航”是相对于陆基区域性导航而言,以此体现卫星导航的优越性。 目前很多人将GNSS与GPS等系统并列而论,而GPS厂商却推出GNSS接收机。这就存在一个问题:GNSS究竟是一个单一系统,还是一个综合系统?,GNSS从它问世开始,就不是一个单一星座系统,而是一个包括GPS、GLONASS在内的综合星座系统。,早在20世纪90年代中期开始,欧盟一直在致力于一个雄心勃勃的民用全球导航卫星系统计划,称之为Global Navigation Satellite System。该计划分两步实施:第一步是建立一个综合利用美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统的第一代全球导航卫星系统(当时称为GNSS-1,即后来建成的如图所示的EGNOS系统);第二步是建立一个完全独立于美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统,即正在建设中的Galileo卫星导航定位系统。,GNSS是所有在轨工作的卫星导航系统的总称呼;目前主要包揽GPS卫星全球定位系统、GLONASS全球导航卫星系统、北斗卫星导航系统、WAAS广域增强系统、EGNOS欧洲静地卫星导航重叠系统、DORIS星载多普勒无线电定轨定位系统、PRARE精确距离及其变率测量系统、QZSS准天顶卫星系统、GAGAN GPS静地卫星增强系统,以及正在建设的Galileo卫星导航定位系统、中国的CNSS导航定位系统和IRNSS印度区域导航卫星系统。,一、GNSS的概念,GNSS接收机,近年来,一些GPS信号接收机制造厂商,为了提高市场占有率,纷纷推出所谓“GNSS接收机”;例如,Trimble 公司于2006年春推向市场的Trimble R8 GNSS接收机,宣称它采用 Trimble R-跟踪技术,能够接收和测量 GPS L2-C和L5 信号以及 GLONASS 信号;又如,拓普康GNSS接收机:GB-1000和Hiper系列接收机具有40个并行通用信道, 最多可测量20颗GPS卫星和GLONASS卫星的双频信号,测量双频信号时将包括L1-C/A码和载波相位、L1-P码和载波相位、L2-P码和载波相位。由此可见,目前GPS信号接收机制造厂商所谓的“GNSS接收机”,只不过是一种既能够接收GPS信号,又能够接收GLONASS信号的双系统信号接收机,而不是能够接收所有在轨工作的导航卫星信号的接收机。只有能够接收所有在轨工作的导航卫星信号的接收机,才是真正的GNSS接收机。,二、GNSS的现况与发展,2007年11月5日在轨工作的GPS卫星共有31颗 15Block IIA+12 IIR+ 4 IIR-M Block IIR-M卫星,为全球广大用户提供一个新的民用伪噪声码(L2-C码,亦叫做L2-RC码),亦即,常说的“第二民用导航定位信号”(实际上是第二个民用测距码),2003年12月10日,第一颗GLONASS-M卫星入轨运行,并于2004年01月29日开始向广大用户发送导航定位信号(GLONASS-M卫星的导航电文增修了GPS与GLONASS之间的系统时间差GPS等 8个参数);这标志着GLONASS现代化迈出了坚实的第一步。但是,2007年10月31日,仅有11颗GLONASS卫星在轨正常工作,其中包括2006年12月25日发射的3颗GLONASS卫星。,GLONASSM卫星,欧洲伽利略导航卫星计划,GNSS1是GPS和GLONASS的星基增强系统, EGNOS(欧洲静止轨道导航重叠服务。 1995年启动,2000年运行,包括服务:辅助测距信息;完整性信息;广域差分改正信息。,欧洲意发展GNSS(Global positioning and Navigation Satellite System),将建立包含30颗环绕地球卫星的网络,卫星高度24万公里,计划于2008年建成并投入使用,Galileo 组成,全球设施( 空间段和地面段 ) 空间段 27/3/1 3轨面 56度 23616km 20年 14h4m,Galileo 组成,全球设施、区域设施、局域设施、用户部分,局域设施,局域设施,数据链,数据链,导航控制 三星定位; 导弹快速无源定位系统(伪距差分); 高精度连续导航系统(自差分);,北斗二代卫星导航系统,星座设计 5GEO+3IGSO+4MEO 组成 五大系统,2010前初见规模,五、CORS原理及在城市卫星综合服务系统的应用,
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