評(píng)析伽利略、GLONASS和GPS

　　目前，世界上正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要有兩大系統(tǒng)：一是美國(guó)的GPS系統(tǒng)，二是俄羅斯的“格魯納斯”系統(tǒng)。近年來(lái)，歐洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球衛(wèi)星定位計(jì)劃。因而，未來(lái)密布在太空的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)將形成美、俄、歐操縱的GPS、“格魯納斯”、“伽利略”三大系統(tǒng)“競(jìng)風(fēng)流”的局面。

　　GPS獨(dú)占鰲頭

　　GPS系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)星和4顆備用衛(wèi)星組成。它們分布在6個(gè)等間距的軌道平面上，軌道面相對(duì)赤道的夾角為55度，每個(gè)軌道面上有4顆工作衛(wèi)星，衛(wèi)星的軌道接近圓形，軌道高度為2.01836萬(wàn)公里，周期約12小時(shí)。GPS能覆蓋全球，用戶數(shù)量不受限制。其所發(fā)射的信號(hào)編碼有精碼與粗碼。精碼保密，主要提供給本國(guó)和盟國(guó)的軍事用戶使用；粗碼提供給本國(guó)民用和全世界使用。精碼給出的定位信息比粗碼的精度高。GPS系統(tǒng)能夠連續(xù)、適時(shí)、隱蔽地定位，一次定位時(shí)間僅幾秒到十幾秒，用戶不發(fā)射任何電磁信號(hào)，只要接受衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)即可定位，所以可全天候晝夜作業(yè)，隱蔽性好。

　　GLONASS不甘落后

　　俄羅斯GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)擁有工作衛(wèi)星21顆，分布在3個(gè)軌道平面上，同時(shí)有3顆備份星。每顆衛(wèi)星都在1.91萬(wàn)公里高的軌道上運(yùn)行，周期為11小時(shí)15分。因GLONASS衛(wèi)星星座一直處于降效運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)只有8顆衛(wèi)星能夠正常工作。GLONASS的精度要比GPS系統(tǒng)的精度低。為此，俄羅斯正在著手對(duì)GLONASS進(jìn)行現(xiàn)代化改造，12月就發(fā)射了3顆新型“旋風(fēng)”衛(wèi)星。該衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命將為7～8年（現(xiàn)行衛(wèi)星壽命為3年），具有更好的訊號(hào)特性。

　　GLONASS與GPS有許多不同之處：

　　一是衛(wèi)星發(fā)射頻率不同。GPS的衛(wèi)星信號(hào)采用碼分多址體制，每顆衛(wèi)星的信號(hào)頻率和調(diào)制方式相同，不同衛(wèi)星的信號(hào)靠不同的偽碼區(qū)分。而GLONASS采用頻分多址體制，衛(wèi)星靠頻率不同來(lái)區(qū)分，每組頻率的偽隨機(jī)碼相同。由于衛(wèi)星發(fā)射的載波頻率不同，GLONASS可以防止整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同時(shí)被敵方干擾，因而，具有更強(qiáng)的抗干擾能力。

　　二是坐標(biāo)系不同。GPS使用世界大地坐標(biāo)系（WGS-84），而GLONASS使用前蘇聯(lián)地心坐標(biāo)系（PE-90）。

　　三是時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)不同。GPS系統(tǒng)時(shí)與世界協(xié)調(diào)時(shí)相關(guān)聯(lián)，而GLONASS則與莫斯科標(biāo)準(zhǔn)時(shí)相關(guān)聯(lián)。

　　“伽利略”后來(lái)居上

　　“伽利略”系統(tǒng)是歐洲計(jì)劃建設(shè)的新一代民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，預(yù)計(jì)2008年系統(tǒng)建成并投入運(yùn)營(yíng)。按照規(guī)劃，“伽利略”計(jì)劃將耗資約27億美元，星座由30顆衛(wèi)星組成。衛(wèi)星采用中等地球軌道，均勻地分布在高度約為2.3萬(wàn)公里的3個(gè)軌道面上，星座包括27顆工作星，另加3顆備份衛(wèi)星。系統(tǒng)的典型功能是信號(hào)中繼，即向用戶接收機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)一種特殊的聯(lián)系方式或其他系統(tǒng)的中繼來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。“伽利略”接收機(jī)不僅可以接受本系統(tǒng)信號(hào)，而且可以接受GPS、“格魯納斯”這兩大系統(tǒng)的信號(hào)，并且具有導(dǎo)航功能與移動(dòng)電話功能相結(jié)合、與其他導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的優(yōu)越性能。

　　“伽利略”系統(tǒng)與GPS系統(tǒng)的主要區(qū)別在于：