全球卫星导航系统的发展历程
第一阶段为方案论证和初步设计阶段:
从1973年到1979年,共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段:
从1979年到1984年,又陆续发射了7颗试验卫星,研制了各种用途接收机。实验表明,GPS定位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段:
1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功,表明GPS系统进入工程建设阶段。1993年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成,今后将根据计划更换失效的卫星。
全球卫星导航系统的组成
全球卫星导航系统由三个独立的部分组成:
1.空间部分:21颗工作卫星,3颗备用卫星。
2.地面支撑系统:1个主控站,3个注入站,5个监测站。
3.用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。
全球卫星导航系统的特点
1、全球,全天候工作:
能为用户提供连续,实时的三维位置,三维速度和精密时间。不受天气的影响。
2、定位精度高:
单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
3、功能多,应用广:
随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在测量,导航,测速,测时等方面得到更广泛的应用,而且其应用领域不断扩大。
全球卫星导航系统的现状
全球卫星导航系统及其产业当前正经历前所未有的三大转变:从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新时代,导致卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT(定位、导航、授时)与移动通信和因特网等信息载体融合的新阶段,导致信息融合化和产业一体化;从经销应用产品为主逐步转变为运营服务为主的新局面,导致应用规模化和服务大众化。三大趋势发展的直接结果是使应用领域扩大,应用规模跃升,大众化市场和产业化服务迅速形成。
从GPS发展到系统之系统的GNSS,应该说是一种巨大的进步。实际上,GPS从投入正式工作后,于1996年便开始其现代化计划,2000年5月1日取消其人为恶化民用信号精度的可用性选择(SA)之举措,标志着现代化计划进入实施阶段,并预计在2013年完成,现在已经启动新一代的GPSIII,后者计划在2020年完成,星座卫星数量为30个,届时有可能继续成为世界上最先进的系统。GLONASS正在逐步恢复阶段,预计在2011年达到额定24颗星的工作状况,GLONASS也在开展现代化计划,在2010年发射其利用CDMA编码的GLONASS-K,实现与GPS/GALILEO在L1频点上的兼容与互用,其现代化计划预计在2017年完成,星座卫星数量达到30颗。GALILEO系统预期在2013年完成部署,投入运行,它将与GPS在L1和L5频点上实现兼容和互用。我国的BD-2区域卫星导航系统,由12颗卫星组成,计划在2010年建成,并择机启动全球系统建设,估计建成期为2020年,星座卫星数量为30个。