gnss定位與導(dǎo)航綜述

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1、GNSS定位與導(dǎo)航綜述GNSS是Global?Navigation?Satellite?System的縮寫。中文譯名應(yīng)為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。GNSS是Global?Navigation?Satellite?System的縮寫。很長時(shí)間以來，它有兩個(gè)譯名：全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。近年來的一些相關(guān)學(xué)術(shù)會議征文中，還有將GNSS與GPS等系統(tǒng)并列而述的。1992年5月，國際民航組織（ICAO）在未來的航空導(dǎo)航系統(tǒng)會議上通過了計(jì)劃方案"GNSS"（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）。該系統(tǒng)是一個(gè)全球性的位置和時(shí)間的測定系統(tǒng)，包括一個(gè)或幾個(gè)衛(wèi)星星座、機(jī)載接收儀

2、及監(jiān)視系統(tǒng)。GNSS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)在2000年之前，將建立由GPS＋GLONASS＋I(xiàn)NMARSAT＋GAIT＋RAIM組成的混合系統(tǒng)。2000年之后，將建設(shè)純民間的GNSS系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要目的是導(dǎo)航定位不再依賴美國GPS系統(tǒng)或前蘇聯(lián)GLONASS系統(tǒng)。GNSS系統(tǒng)不僅能提供與GPS和GLONASS系統(tǒng)相類似的導(dǎo)航定位功能，且能同時(shí)具有全球衛(wèi)星移動通信的能力，即具有通訊與導(dǎo)航的雙重功能。早在20世紀(jì)90年代中期開始，歐盟為了打破美國在衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、授時(shí)市場中的壟斷地位，獲取巨大的市場利益，增加歐洲人的就業(yè)機(jī)會，一直在致力于一個(gè)雄心勃勃的民用

3、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)計(jì)劃，稱之為Global?Navigation?Satellite?System。該計(jì)劃分兩步實(shí)施：第一步是建立一個(gè)綜合利用美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)的第一代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(當(dāng)時(shí)稱為GNSS-1，即后來建成的EGNOS)；第二步是建立一個(gè)完全獨(dú)立于美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)之外的第二代全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，即正在建設(shè)中的Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。由此可見，GNSS從一問世起，就不是一個(gè)單一星座系統(tǒng)，而是一個(gè)包括GPS、GLONASS、Compass、Galileo等在內(nèi)的綜合星座系統(tǒng)。眾所

4、周知，衛(wèi)星是在天空中環(huán)繞地球而運(yùn)行的，其全球性是不言而喻的；而全球?qū)Ш绞窍鄬τ陉懟鶇^(qū)域性導(dǎo)航而言，以此體現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航的優(yōu)越性。GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))，又稱天基定位、導(dǎo)航、授時(shí)(PNT)系統(tǒng)，其關(guān)鍵作用是提供時(shí)間/空間基準(zhǔn)和所有與位置相關(guān)的實(shí)時(shí)動態(tài)信息，業(yè)已成為國家重大的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，也成為體現(xiàn)現(xiàn)代化大國地位和國家綜合國力的重要標(biāo)志。?由于GNSS系統(tǒng)在國家安全和經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展中有著不可或缺的重要作用，所以世界各主要大國都競相發(fā)展獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)在2020年前，全世界將有四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)，它們是現(xiàn)有的美國G

5、PS和俄羅斯GLONASS，歐盟計(jì)劃在2013年建成的“GALILEO(伽利略)”系統(tǒng)，以及我國正在建設(shè)的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，即北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Compass計(jì)劃分為兩步走，先建區(qū)域系統(tǒng)，后建全球系統(tǒng))。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)起源要追溯到1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，由它發(fā)現(xiàn)了多普勒定位原理，推動產(chǎn)生了美國的海軍導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)——子午儀（Transit），進(jìn)而出現(xiàn)了美國的GPS?和蘇聯(lián)的GLONASS。1973年GPS被批準(zhǔn)立項(xiàng)，1978年發(fā)第一顆衛(wèi)星，至今己過30年。從1995年GPS?宣布投入完全工作階段起，也已經(jīng)有20多年，目前和今后?

6、3~5?年內(nèi)它仍將是全球唯一的全功能穩(wěn)定運(yùn)營的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為軍事系統(tǒng)，GPS?在海灣戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭和伊拉克戰(zhàn)爭中經(jīng)受了一系列實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)，無可爭辯地證明了其“軍力倍增器”的強(qiáng)大作用。作為民用系統(tǒng)，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)出乎系統(tǒng)開發(fā)者的意料，在商業(yè)市場和大眾消費(fèi)領(lǐng)域，顯示出極其強(qiáng)勁的高速發(fā)展勢頭，應(yīng)用面之廣大，服務(wù)層之深入，反響之強(qiáng)烈，前景之良好，均讓人嘆為觀止。這堪稱是美國軍方繼互聯(lián)網(wǎng)之后，對民用世界的第二個(gè)最重要的貢獻(xiàn)。?全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)當(dāng)前正經(jīng)歷前所未有的三大轉(zhuǎn)變：從單一的GPS時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘈亲⒋婕嫒莸腉NSS新時(shí)代，導(dǎo)致衛(wèi)星導(dǎo)航體

7、系全球化和增強(qiáng)多?；?；從以衛(wèi)星導(dǎo)航為應(yīng)用主體轉(zhuǎn)變?yōu)镻NT定位、導(dǎo)航、授時(shí))與移動通信和互聯(lián)網(wǎng)等信息載體融合的新階段，導(dǎo)致信息融合化和產(chǎn)業(yè)一體化；從經(jīng)銷應(yīng)用產(chǎn)品為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)營服務(wù)為主的新局面，導(dǎo)致應(yīng)用規(guī)?；头?wù)大眾化。?三大趨勢發(fā)展的直接結(jié)果是使應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，應(yīng)用規(guī)模躍升，大眾化市場和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)迅速形成。從GPS發(fā)展到系統(tǒng)之系統(tǒng)的GNSS應(yīng)該說是一種巨大的進(jìn)步。實(shí)際上，GPS從投入正式工作后，于1996年便開始其現(xiàn)代化計(jì)劃，2000年5月1日取消其人為惡化民用信號精度的可用性選擇(SA)?之舉措，標(biāo)志著現(xiàn)代化計(jì)劃進(jìn)入實(shí)施階段，并預(yù)計(jì)在?20

8、13?年完成，現(xiàn)在已經(jīng)啟動新一代的GPSIII，后者計(jì)劃在2020?-2021年間完成，星座衛(wèi)星數(shù)量為30個(gè)，屆時(shí)有可能繼續(xù)成為世界上最先進(jìn)的系統(tǒng)。?