伽利略（GALILEO）卫星导航计划的由来与发展

本文详细介绍了截止到2002年4月伽利略在资金、服务、频率信号、对外谈判及合作，系统结构和安装方面的进展情况，指出和美国GPS相比，伽利略在民用领域优势明显，展望了伽利略姝未来发展以及对我国的影响和启示。     

伽利略导航卫星系统的军用价值

自从欧洲宣布要建立独立自主的伽利略全球导航卫星系统(Galileo)以来，美国政府曾多次在公开和私下的场合表达了他们对Galileo系统的不满，认为该系统不仅与美国全球定位系统(GPS)功能重复，而且将会对GPS的完好性带来不利影响。由30颗卫星组成的伽利略系统建成后，将是迄今为止技术最复杂、耗资最多的具有创新性的欧洲航天系统。从它的导航定位精度、发射信号的强度，以及具有COSPAS-SARSAT全球搜索一救援的能力来看，该系统的某些技术指标可能会超过GPS。     

伽利略(GALILEO)系统对美国GPS的冲击

伽利略(GALILEO)计划是迄今为止欧洲将要开发的、最重要的航天计划,是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统,是以欧盟为主并联合中国在内的多国共同研发的国际合作项目。本文在简要介绍伽利略系统的开发动机、体系结构和服务方式以及实施方案等基础上,重点论述了伽利略系统在技术上、经济上及军事上对美国GPS的冲击,并分析了伽利略系统目前存在的问题以及发展前景。     

“伽利略”导航卫星系统与美国GPS系统的比较

伽利略系统将由分布在三个轨道上的30颗中等高度轨道卫星（MEO）构成。每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工作，1颗备用；轨道面倾角56角，轨道高度为24000公里。美国的GPS系统为分布在六个轨道的24颗卫星组成。伽利略系统的全球覆盖面比GPS更广。这将是伽利略系统在线性能优于GPS的原因之一。     

卫星导航完备性监测的最新进展

自从美国于2000年取消GPS SA政策并开始实施GPS现代化,以及欧洲伽利略导航系统正式开始启动以来,在完备性监测技术方面出现了许多新的发展和动向,本文将对其作简要的介绍。GPS和伽利略的完备性监测新技术主要包括:卫星自主完备性监测(SAIM)、星载和星间完备性监测、伽利略完备性能力评估(GIPA)的概念、用户自主完备性监测(UAIM)等。     

美欧化解关于卫星定位系统争议

美国和欧盟官员 6月 2 1日说 ,美国和欧盟当日就卫星导航系统合作问题达成最终协议。双方基于今年 2月在布鲁塞尔达成的卫星导航合作原则协议 ,经过数月谈判 ,终于就欧盟正在开发的“伽利略卫星导航定位系统”与美国的GPS合作问题达成最终协议。美国官员说 ,美国和欧盟之间的这个新协议 ,将在欧盟委员会主席访问华盛顿时与布什总统一道签暑。伽利略卫星导航定位系统将使用 30颗卫星发出信号 ,免费为用户提供其所在位置的坐标 ,精度为 4m ,对于收费用户 ,精度则提高到 1m。此外 ,伽利略卫星导航定位系统还能为欧盟成员国提供大量的情报信息…     

伽利略卫星导航定位系统最新进展

作为欧洲卫星导航技术发展的极其重要的战略,伽利略卫星导航定位系统的计划早在20世纪90年代起就由欧共体(GE)、欧空局(ESA)提出。经过多年的论证,欧盟于2002年3月26日通过了伽利略计划。伽利略卫星导航定位系统作为交通方面的一项基础设施,将受控于国际民间组织,系统建成后,能够与新一代GPS系统相兼容,共同构成未来的全球导航卫星系统(GNSS),向全球各类用户提供物流管理及安全等所需的定位、授时服务。伽利略系统将具有以下特点:全天候和全球覆盖;独立的、欧洲人控制的、以卫星为基础的民用导航和定位系统;独立于GPS,但能与GPS兼     

"伽利略"系统功能评述

“伽利略”系统的构建进入实施阶段,为全球卫星导航定位系统形成三强鼎立格局拉开了序幕。“伽利略”与GPS、“格鲁纳斯”不仅平分秋色,还具备略胜一筹的优势。GPS 几十年的发展,实际上为其他卫星导航系统的建立奠定了一个良好的技术基础,也正是吸取了它的建设经验, “伽利略”系统才具备后发优势,更     

GPS/Galileo/BDS-3试验星短基线紧组合相对定位性能初步评估

北斗全球卫星导航系统(简称北斗三号系统,BDS-3)的试验星播发了与GPS L1/L5、欧洲的伽利略(Galileo)系统E1/E5a/E5b频率重叠的新体制信号B1C/B2a/B2b,这为GPS/Galileo/BDS-3试验星重叠频率的紧组合相对定位提供了条件。首先评估了GPS/Galileo/BDS-3试验星重叠频率差分系统间偏差(differential inter-system bias,DISB)的大小与时域稳定性,结果表明,相同类型接收机的DISB接近于0,在紧组合相对定位中可以忽略其影响。然后初步评估了GPS/Galileo/BDS-3试验星短基线单历元紧组合相对定位性能,结果表明,相较于传统的松组合模型,紧组合模型能够显著提高模糊度固定的成功率与可靠性。尤其是在单系统可观测卫星数较少、仅单频观测值可用的情形下,模糊度固定成功率可提高约25%～45%。     

伽利略系统信号调制体制研究

伽利略卫星导航系统的第一颗实验卫星已经发射到太空。在信号调制方面，除使用二元偏置载波（BOC）调制技术外，还首次使用了交替二元偏置载波（ALTBOC）调制技术。总结了伽利略卫星导航系统各信号的信号调制方式、各频段的信号调制体制，特别是BOC调制及ALTBOC调制技术的基本原理。然后，通过对伽利略卫星导航系统调制参数变动过程的研究，分析了在频谱及调制体制方面伽利略卫星导航系统与GPS的兼容性。     

欧洲“伽利略”卫星导航计划

1999年1月10日欧盟的执行机构欧洲委员会（EC）发布一则通讯，题为“欧洲卷入新一 代卫星导航服务”。2月10日公布了关于欧洲导航卫星计划的报告，欧洲委员会在这份长达2 9页的报告中建议欧盟尽早研制和部署欧洲下一代全球导航卫星系统（GNSS-2），该系统又 称为“伽利略”（Galileo）卫星导航计划。它将与美国全球定位系统（GPS）兼容，在战略 上同为商业竞争者。伽利略计划将由欧盟15个国家、欧洲工业界和其他国家（如日本等）联 合投资组建。 　　6月欧盟部长会议批准了伽利略全球导航卫星系统项目。7月19日欧盟委员会决议批准到 2000年底为伽利略的“定义阶段”，任务是提出管理方式、运行管理、系统设计、安全性、 服务费用和效益分析。现在正交错进行着两项定义研究：一是在欧盟资助下研究总系 统、基础设施和伽利略管理；二是欧洲空间局支持的称作Galilesat的更大项目。 欧盟和欧洲空间局将在2000年12月提交研究结果，如果届时欧盟决定继续执行伽利略计划， 那么2003年将发射第一颗伽利略卫星，2008年系统将开始运行，这将比美国完成GPS现代化 的最后期限早几年。 　　欧洲委员会对未来的伽利略系统的星座集中在两个选择上：① 21颗加3方案。它采用21颗 中地球轨道卫星加3颗地球同步轨道卫星的核心星座，它可与美国GPS和广域增强服务集成， 基本上满足欧洲的需要；② 36颗加9方案。它采用36颗中地球轨道卫星加9颗地球同步轨道 卫星的核心星座或是撤消9颗地球同步卫星，只用36颗中地球轨道卫星，可以充分地和独立 地满足欧洲的需要。这种对地静止和/或倾斜地球同步轨道通信卫星以及一个基于地面控制 和监测网络将使该系统更趋完善。伽利略计划将使用L波段射频信号，在发生冲突和战争期 间，迅速将L1和L2频率的两级服务转为军用业务，而第3级L3频率仍保留给民用用户。     

“伽利略”技高一筹

“伽利略”有许多新本领，“伽利略”确定地面位置或近地空间位置要比GPS精确10倍。如GPS只能找到街道，而“伽利略”系绕则能找到车库门。     

欧洲航天局选定两家公司同时研制伽利略试验卫星

据美国《空间新闻》周刊2003年7月16日报道,为了赶在2006年6月前发射首颗伽利略试验卫星,确保伽利略导航卫星珍贵的频率资源不会得而复失;同时为了抢回德国、意大利、西班牙等国因伽利略研制合同份额分配之争而耽误的14个月时间,欧盟和欧洲航天局决定采取双管齐下的双保险措施,已于2003年7月11日同时与英国萨瑞卫星技术有限公司和伽利略工业集团签约研制伽利略导航卫星     

全球定位系统（GPS）现代化运行控制段（OCX）的进展与现状

主要介绍了美国全球定位系统（GPS）和欧洲伽利略（Galileo）计划的组成部分,着重研究分析了两个系统控制段的现状。随着现代化GPS的到来,传统的GPS控制段已经不能满足GPSIII星座的需求。现代化的GPS运控段（OCX）应运而生,新增加的系统功能保证了GPSIII更优良的可用性和完好性,并且预计在2014年前逐步取代传统的GPS控制段。     

GPS现代化和GPS信号重构技术的进展

介绍了GPS现代化计划和GPS信号重构技术的进展。GPS信号重构的目的是确保在某些特定区域的美军能够正常使用GPS而不受影响,而在同一区域与美军对立的一方既不能使用民用GPS信号,也不能使用GPS的军码,至于在该特定区域以外的民间GPS用户,则依然能够正常使用GPS;此外还重点介绍了由美国大地测量局(NGS)主持运行的GPS陆基增强系统(CORS)。     

Galileo系统组合观测值研究

伽利略系统(Galileo)是由欧洲独立研制开发的新一代全球卫星导航定位系统,该系统于2002年3月26日正式启动,是一个能够提供高精度的全球定位服务的完全民用系统。随着Galileo系统的建成、完全运行和GPS的现代化,人们用来导航、定位和授时的载波频率增加到7个。为了更好利用Galileo系统的4个频率的载波,有效地削弱电离层延迟等多种测量误差的影响,更快地确定整周模糊度,从而提高定位精度和可靠性,本文主要讨论了Galileo系统的观测值方程的表达式,非差组合观测值的定义、双差组合观测值的定义及相应的组合标准。     

多频多模导航卫星系统的组合研究

随着中欧伽利略计划的实施，多频多模导航卫星系统的综合应用是未来卫星导航系统的发展方向。在对GPS、GLONASS和GALILEO三个系统各自的特点及其未来发展进行分析的基础上，从其信号频率，卫星可见性，可见稳定性，覆盖范围及数据处理结果等层面研究了三个卫星导航系统的最佳组合方式，并讨论了多系统组合的初步数据处理方法。     

俄产导航仪今年可达近50万个

2008年年末前,俄罗斯一家研究所计划将生产40万至50万个Glospace导航仪,这种导航仪能接收俄罗斯格罗纳斯、美国GPS和目前正在研制的欧洲伽利略三个卫星导航系统的信号。     

全球导航卫星系统的新进展

本文综合介绍了于 2 0 0 4年 9月 2 1日至 2 4日在美国加州举行的“全球导航卫星系统” 2 0 0 4年年会(GNSS2 0 0 4 )会议的主要议题 ,并对其中我们可能关切的方面进行了重点介绍。①美国的GPS连续运行站网(CORS)。CORS由美国大地测量局 (NGS)主持运行。用户可以通过NGS网络 ,获得用户的GPS待定点相邻的CORS站 (三个以上 )的GPS相应载波相位和码距 ,以支持用户的GPS准实时或后处理定位。NGS也可以为用户通过网络提供GPS定位计算服务 ,这一服务可以在用户提供待定点的观测资料后的几个小时内完成 ,称为NGS的在线GPS定位服务。CORS目前在美国已有 5 0 0余个站。②GPS系统的进展。GPSⅡR型卫星从体形和功能方面都比较优秀 ,使GPS卫星在轨的位置误差显著降低 ,测距精度提高近一倍 ,目前GPSⅡR型卫星截止至 2 0 0 4年 1月 1日时有 9颗在轨。③利用L1 ,L2频道的GPS空基增强系统 (WAAS)。在美国大部分地区WAAS系统的水平精度可达 1～ 2m ,垂直精度可达 2～ 3m。④GPS信号的重构。美国已发展了一种高度逼真的和适应各种情况的虚拟GPS信号系统 ,这种虚拟发射装置可以是陆基的 ,空基的 ,或者星基的。GPS接收机可以利用这一虚拟的GPS信号进行精密定位。⑤Galileo卫星导航系统运行的准备工作。欧洲空间局已经重新和?     

多频多模GNSS接收机差分相位偏差的短期时变特性

随着中国北斗三号全球导航卫星系统(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)的建成、欧盟伽利略系统(Galileo)及日本准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system,QZSS)的发展,越来越多的卫星可用于反演大气电离层.通常,接收机差分码偏差(differential code biases,DCB)的短时变化被认为是利用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)反演电离层的重要误差来源,然而,有研究表明,接收机差分相位偏差(differential phase biases,DPB)的短时变化也有可能影响电离层反演的精度和可靠性.为此,本文提出了基于站间单差模型并采用不变换参考星策略来估计接收机DPB的方法,可实现接收机DPB的连续估计.基于几台可跟踪BDS-3信号的多频多模接收机采集的数据,对BDS-3、Galileo、GPS和QZSS重叠频率组合的DPB进行了分析.结果表明,四系统的接收机DPB日变化都是很明显的,并且和温度有很强的相关性;基于不同系统重叠频率组合的DPB之间存在强相关;基于相同类型接收机的DPB的变化也存在明显的相关性.