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GLONASS定位系統(tǒng)的組件和構(gòu)成

行業(yè)資訊

2020年03月26日

GLONASS星座由27顆工作星和3顆備份星組成, 所以GLONASS星座共由30顆衛(wèi)星組成。27顆星均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上,這三個軌道平面兩兩相隔120度,每個軌道面有8顆衛(wèi)星,同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度, 軌道高度2.36萬公里,運行周期11小時15分,軌道傾角64.8度。


地面支持

地面支持系統(tǒng)由系統(tǒng)控制中心、中央同步器、遙測遙控站(含激光跟蹤站)和外場導(dǎo)航控制設(shè)備組成。地面支持系統(tǒng)的功能由前蘇聯(lián)境內(nèi)的許多場地來完成。隨著蘇聯(lián)的解體,GLONASS系統(tǒng)由俄羅斯航天局管理, 地面支持段已經(jīng)減少到只有俄羅斯境內(nèi)的場地了, 系統(tǒng)控制中心和中央同步處理器位于莫斯科, 遙測遙控站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。


用戶設(shè)備

GLONASS用戶設(shè)備(即接收機)能接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號,并測量其偽距和偽距變化率,同時從衛(wèi)星信號中提取并處理導(dǎo)航電文。接收機處理器對上述數(shù)據(jù)進行處理并計算出用戶所在的位置、速度和時間信息。GLONASS系統(tǒng)提供軍用和民用兩種服務(wù)。GLONASS系統(tǒng)絕對定位精度水平方向為16米,垂直方向為25米。目前,GLONASS系統(tǒng)的主要用途是導(dǎo)航定位,當然與GPS系統(tǒng)一樣,也可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的定位、導(dǎo)航和時頻領(lǐng)域等。


與美國的GPS系統(tǒng)不同的是GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址(FDMA)方式,根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星(GPS是碼分多址(CDMA),根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星)。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625K(MHZ)和L2=1,246+0.4375K(MHZ),其中K=1~24為每顆衛(wèi)星的頻率編號。所有GPS衛(wèi)星的載波的頻率是相同,均為L1=1575.42MHZ和L2=1227.6MHZ,GLONASS衛(wèi)星的載波上也調(diào)制了兩種偽隨機噪聲碼:S碼和P碼。俄羅斯對GLONASS系統(tǒng)采用了軍民合用、不加密的開放政策。GLONASS系統(tǒng)單點定位精度水平方向為16M,垂直方向為25M。


GLONASS衛(wèi)星由質(zhì)子號運載火箭一箭三星發(fā)射入軌,衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定體制,整量質(zhì)量1400KG,設(shè)計軌道壽命5年。所有GLONASS衛(wèi)星均使用精密銫鐘作為其頻率基準。第一顆GLONASS衛(wèi)星于1982年10月12日發(fā)射升空。到目前為止,共發(fā)射了80余顆GLONASS衛(wèi)星,最近一次是2000年10月13日發(fā)射了三顆衛(wèi)星。截止2001年1月10日為止尚有10顆GLONASS衛(wèi)星正在運行。為進一步提高GLONASS系統(tǒng)的定位能力,開拓廣大的民用市場,俄政府計劃用4年時間將其更新為GLONASS-M系統(tǒng)。內(nèi)容有:改進一些地面測控站設(shè)施;延長衛(wèi)星的在軌壽命到8年;實現(xiàn)系統(tǒng)高的定位精度:位置精度提高到10~15M,定時精度提高到20~30NS,速度精度達到0.01M/S。


另外,俄計劃將系統(tǒng)發(fā)播頻率改為GPS的頻率,并得到相關(guān)的第三方開發(fā)公司的技術(shù)支援。GLONASS系統(tǒng)的可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的測量應(yīng)用、GIS應(yīng)用和時頻應(yīng)用等。




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