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[導讀]GLONASS系統(tǒng) 俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)和美國的GPS系統(tǒng)類似，也是一種全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。系統(tǒng)共有24顆衛(wèi)星，分布在3個軌道，每個軌道上有8顆衛(wèi)星，軌道高度19100 km。圖1 GLONASS 衛(wèi)星星座 GLONASS系統(tǒng)也擁有軍用碼和民用碼兩種PRN碼，定位精度與GPS系統(tǒng)相當。其

GLONASS系統(tǒng)

俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)和美國的GPS系統(tǒng)類似，也是一種全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。系統(tǒng)共有24顆衛(wèi)星，分布在3個軌道，每個軌道上有8顆衛(wèi)星，軌道高度19100 km。

圖1 GLONASS 衛(wèi)星星座

GLONASS系統(tǒng)也擁有軍用碼和民用碼兩種PRN碼，定位精度與GPS系統(tǒng)相當。其中C/A碼碼速率為511 kHz，碼長511，碼周期1 ms；P碼速率5.11 MHz。不同的是，GLNOASS系統(tǒng)各衛(wèi)星使用相同的PRN碼，采用頻分多址的方式進行區(qū)分。各衛(wèi)星的頻率為：

k = 1, 2, 3……, 24為衛(wèi)星編號。L1頻段GPS信號與GLONASS信號頻譜分布如圖2所示。

圖 2 GPS和GLONASS信號L1頻段頻譜分布

GLONASS信號地面強度為-161~-155.2dBW。

GLONASS系統(tǒng)最初的衛(wèi)星壽命過短，加上蘇聯(lián)解體造成資金缺乏，至2005年7月，系統(tǒng)只有10顆可用衛(wèi)星?，F(xiàn)在GLONASS系統(tǒng)也進行了現(xiàn)代化升級，發(fā)射了新型的長工作壽命衛(wèi)星，增發(fā)了L2 C/A信號。

多種全球定位導航系統(tǒng)的對比，信號及頻譜分布

GALILEO系統(tǒng)

GALILEO系統(tǒng)由歐盟各國推出，系統(tǒng)總共包含30顆衛(wèi)星，均勻分布在3個軌道上，軌道高度23000 km，運行周期14h 4min，軌道傾角56°。GALILEO系統(tǒng)也采用PRN碼進行定位，與GPS系統(tǒng)兼容但又獨立于它。GALILEO系統(tǒng)的主要特點是多載頻、多用戶、多服務(wù)。

GALILEO系統(tǒng)主要包括10個信號，位于4個頻段。

1）E5頻段：頻率范圍1164~1215 MHz，包含E5a和E5b兩個頻段，每個頻段各包含2個信號，調(diào)制方式為AltBOC(15，10)，碼速率為10.23 MHz，最小信號接收功率為-155dBW。該頻段主要提供公開服務(wù)（Open Service，OS）和生命安全服務(wù)（Safety-of-Life，SOL）。

2）E6頻段：頻率范圍1215~1300 MHz，包含3個信號，調(diào)制方式是BPSK，碼速率5.115 MHz，最小信號接收功率為-155 dBW。該頻段主要提供公共特許（Public Regulated Service，PRS）和商業(yè)加密服務(wù)（Commercial Service，CS）。

3）E2-L1-E1：頻率范圍1559~1591 MHz，包含3個信號，中心頻率1575.42 MHz用于兼容GPS。E1頻段覆蓋范圍1587~1591 MHz，調(diào)制方式為BOC(1，1)，碼速率1.023 MHz，最小信號接收功率為-157 dBW，主要提供公開服務(wù)和生命安全服務(wù)。E2頻段覆蓋范圍1559~1563 MHz，主要提供公共特許服務(wù)。

圖 3 GALILEO信號頻譜分布

GALILEO系統(tǒng)信號的頻譜分布如圖3所示。

多種全球定位導航系統(tǒng)的對比，信號及頻譜分布

北斗系統(tǒng)

北斗系統(tǒng)是我國為了擺脫美國技術(shù)壟斷，防止在國防、軍事等重要國家安全領(lǐng)域受制于人而自主研制的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。采用CGS2000坐標系，在亞洲范圍內(nèi)擁有更好的定位精度。

北斗系統(tǒng)計劃由35顆衛(wèi)星組成，擁有地球靜止軌道（GEO），中軌道（MEO）和地球傾斜軌道（IGSO）三個軌道。

2009年7月，中國公布了新的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)信號方案，新體制信號集中在B1、B2和B3三個工作頻段上，每個導航信號上均正交調(diào)制了普通碼和精密碼兩種偽碼，頻譜分布如圖4所示。導航電文中除了廣播星歷等參數(shù)外，還在GEO衛(wèi)星上廣播廣域差分信息。

圖 4北斗信號頻譜分布

多種全球定位導航系統(tǒng)的對比，信號及頻譜分布

系統(tǒng)對比

對比主要的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)各系統(tǒng)之間具有一些相似性。

1）星座類似，均有24~30顆衛(wèi)星組成，實現(xiàn)全球覆蓋；

2）工作頻率類似，均工作在L波段，頻率在1164~1610 MHz范圍內(nèi)；

3）采用PRN碼進行測距定位，有粗碼和精碼兩種碼。碼速率越高，定位精度越高，信號帶寬越寬。

4）信號發(fā)射功率相近，信號最小接收功率在-161~-150dBW之間。

5）極化方式相同，發(fā)射信號均采用右旋圓極化方式。

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