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振宇的生活记

gps格洛纳斯北斗

北斗星座示意图(图源:北斗办)
“格洛纳斯GLONASS”是俄语中“全球卫星导航系统GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTE”的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。

俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。按计划,该系统于2007年年底开始运营,但只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。get='_blank'>2023年年底前,其服务范围将拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。

格洛纳斯项目是苏联在1976年启动的项目,格洛纳斯系统将使用24颗卫星实现全球定位服务,可提供高精度的三维空间和速度信息,也提供授时服务。按照设计,格洛纳斯星座卫星由中轨道的24颗卫星组成,包括21颗工作星和3颗备份星,分布于3个圆形轨道面上,轨道高度19100千米,倾角64.8°。和GPS系统不同,格洛纳斯系统使用频分多址(FDMA)的方式,每颗格洛纳斯卫星广播两种信号,L1和L2信号。具体地说,频率分别为L1=1602+0.5625*k(MHz)和L2=1246+0.4375*k(MHz),其中k为1~24为每颗卫星的频率编号,同一颗卫星满足L1/L2=9/7。格洛纳斯系统设计定位精度为在95%的概率条件下,水平向为100米,垂直向为150米。

系统组成

由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。

GLONASS星座

GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成,所以GLONASS星座共由30颗卫星组成。27颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上,这三个轨道平面两两相隔120度,每个轨道面有8颗卫星,同平面内的卫星之间相隔45度,轨道高度2.36万公里,运行周期11小时15分,轨道倾角56度。

地面支持系统

地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站(含激光跟踪站)和外场导航控制设备组成。地面支持系统的功能由苏联境内的许多场地来完成。随着苏联的解体,GLONASS系统由俄罗斯航天局管理,地面支持段已经减少到只有俄罗斯境内的场地了,系统控制中心和中央同步处理器位于莫斯科,遥测遥控站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、埃尼谢斯克和共青城。

格洛纳斯全球卫星

gps星座构成

而中国北斗系统是由三种轨道卫星组成的混合导航星座,比其他几个导航
GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55°,各个轨道平面之间相距60°,即轨道的升交点赤经各相差60°。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90°,同一轨道平面上的卫星比两边相邻轨道平面上的相应卫星超前30°。

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