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     

GPS卫星信号Doppler频移的计算与分析

在GPS导航定位系统中，多普勒频率偏移直接影响接收机性能。为了克服多普勒频率偏移的影响，提高接收机的GPS信号捕获速度，对多普勒频移估计算法进行研究。通过分析可视卫星的判定、Doppler频移计算方法，基于NewStar150GPS原理实验平台，使用C＋＋语言编程，开发Doppler频移计算程序。实验结果表明，Doppler频移的大小与a有关。当a〈90°时，多普勒频移为正，用户接收机收到的频率比卫星发射的频率要低。当a〉90°时，多普勒频移为负；当a=90°时，多普勒频移为0。     

“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。     

高遮挡环境下卫星数不足四颗的GPS定位研究

讨论了GPS接收机观测卫星数不足4颗条件下的GPS导航定位问题，提出拟合外推接收机钟差，联合大地高，地图匹配的方法，推导了相应的数学模型，并编程实现其算法，对实际车载动态GPS数据进行解算。解算结果表明：利用上述方法可以解决观测卫星数不足4颗条件下的GPS导航定位问题。     

可跟踪GPS、GLONASS和Galileo卫星信号的G3 GPS芯片

美国加州Topeon定位系统公司推出一种Paradigm G3 GPS芯片，这种芯片接收机可同时跟踪GPS、GLONASS和Galileo卫星信号。到2012或2015年，这三个卫星导航系统完全投入使用时，装置有Paradigm G3设备的用户，将可获得多达80颗定位卫星的信号，这样，就可使用户扩展应用，改进性能并提高精度。     

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.     

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。     

旋转载体多天线对GPS卫星可见性分析

利用GPS测量高动态旋转载体飞行轨迹时，一般采用多个天线实现对GPS卫星的连续覆盖。如何选取合理的天线数，在增强天线覆盖特性和降低接收机设计的复杂性等方面达到最优，需要进行分析计算。在综合分析卫星仰角、GPS天线增益以及空间载体旋转对GPS卫星可见性影响的基础上，采用一种新的卫星可见性判断方法，仿真验证了不同天线数在载体旋转条件下对GPS卫星的连续覆盖特性，给出了适用于旋转载体弹道测量的合理的天线数目，具有一定的工程实用意义。     

欧洲伽利略自主卫星导航计划的发展现状

本文介绍了欧洲自主卫星导航计划伽利略的由来和发展现状以及伽利略卫星导航系统的基本特征，结构和服务内容。本文还历数并评点了截止2001年上半年和伽利略计划有关的重大事件。     

GPS数据处理中的质量控制问题

一、GPS测量的误差来源 GPS测量误差来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备。按误差性质可分为系统误差和偶然误差。偶然误差包括信号的多路径效应；系统误差包括卫星的星历误差、卫星钟差、接收机钟差以及大气折射的误差等。系统误差无论从误差的大小还是对定位结果的危害性讲都要比偶然误差大的多，它是GPS测量的主要误差源。同时系统误差有一定的规律可循，可采取一定的措施加以消除。     

美欧对伽利略系统谈判的分歧

美国与欧盟关于全球定位系统(GPS)与伽利略全球导航卫星系统(Galileo)相互兼容与合作的谈判已历时3年。双方分歧较大,谈判时断时续。其中伽利略公共安全服务(PRS)信号所用频率与美国GPS未来的军码频率部分重叠是当前欧美谈判陷入僵局的焦点。 美国政府认为有了GPS,就无需再建“伽利略”,欧洲人应当把钱用在美国所期望的军事项目     

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。     

徕卡测量系统公司发布面向测量应用和参考站网络的GNSS新技术

2006年4月4日，瑞士徕卡测量系统股份有限公司发布了三种新型传感器，进一步丰富了GPS产品系列，其中包括适合于测量应用的Leica GX1230GG和Leica ATX1230 GG双星系统传感器，以及适合于参考站网络的GRX1200 GG Pro双星系统传感器。最新超高精度的GNSS（全球导航卫星系统）测量引擎，既支持GPS L2C信号，也支持GLONASS卫星。徕卡GNSS解决方案的用户将能接收到比单独GPS系统多达一倍的卫星信号，从而马上受益。此外，它还能够跟踪到各种未来的GNSS信号，例如GPSL5信号和伽利略卫星信号，保证用户的投资回报。     

低低卫-卫跟踪模式中星载KBR系统和GPS接收机指标设计论证

推导了星载KBR系统的星间距离、星间距离变化率以及星载GPS接收机的卫星轨道位置误差分别影响累计大地水准面精度的误差模型,确定了星载KBR系统和星载GPS接收机的精度指标,建立了星间测速和轨道位置误差联合影响累计大地水准面的误差模型。结果表明,星载KBR系统的星间距离精度指标约为0.64×10-6m,星间距离变化率的精度指标约为0.8×10-6m/s,星载GPS接收机的卫星轨道位置精度指标约为2.1cm。在上述精度指标下,联合误差模型恢复120阶地球重力场对应的累计大地水准面精度约为26cm。     

利用星载GPS观测数据确定海洋2A卫星cm级精密轨道

系统研究了基于国产星载双频GPS接收机的海洋2A(HY2A)卫星精密定轨问题,并对星载双频GPS接收机天线相位中心进行了校正.结果显示,HY2A卫星径向定轨精度可达1～2 cm,天线相位中心标定精度为mm级.相关成果可应用于我国后续所有搭载双频GPS接收机的对地观测卫星计划.     

伪卫星对GPS定位精度的影响

从垂直方向的定位精度和相对定位精度两方面分析了伪卫星对GPS定位精度的影响,从理论上论证了采用伪卫星,能有效提升GPS伪卫星组合系统的垂直方向定位精度。在引入伪卫星后,接收机观测到的卫星数增多,GDOP值变小。RGDOP值也变小,定位精度变高。     

卫星编队飞行开发了GPS的新应用

卫星编队飞行的测量和控制以及星间通信等技术强烈地依赖于GPS系统的支持,如基于GPS的分布式卫星编队控制,该技术利用现代控制理论提供优化的队形控制,所需测量信息量最小,只需要根据对每颗编队卫星的GPS伪距和载波相位观测量的滤波值计算得到其局部最优解;另外,小型化的GPS接收机也可以作为自主编队飞行微小卫星的心脏,提供姿态和轨道测量、姿态机动指令、轨道控制、指令和数据管理服务、编队控制信息传输等功能。还有,GPS接收机作为卫星编队飞行的定时敏感器,是一个低成本的星载时间同步系统。最近,美军已经在编队飞行试验台上实现…     

GPS程序包

Maxim集成产品公司推出一种低价位的GPS程序包，这种程序包装有Maxim公司生产的MAX2741前端GPS接收机和皇家菲律普电子公司生产的定位软件，它可以在加速和非加速GPS性能之间进行动态转换。Maxim GPS解决方案的GPS接收机，通过2．7-3．0V电源，支持2-26MHz参考频率。该软件通过得出接收机的输出、确定卫星、下载卫星星历和进行信号处理来获得固定位置，该系统可用于汽车导航系统、综合信息技术、汽车安全防护、应急响应系统、基于位置的信息服务、数字与数码相机、地理信息系统和精确授时等业务。     

"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     

双频GNSS／SBAS接收机

Septentrio卫星导航技术公司推出一款名为Pola Rxze的双频GNSS／SBAS（基于卫星的增强系统）接收机，该接收机内装Sepetntrio卫星导航技术公司研发的GNSS双频芯片。它的特点是可接收多达16颗GPS卫星的L1和L2信号，并可跟踪多达6颗基于卫星增强系统卫星的L1信号，机内装有该公司研发的多径消除技术APME，以便减轻由于多径引起短期延迟的效应。该接收机安装在防水的盒子中，它有4个串行端口，一个标准的256MB的不可拆卸存储卡，可通过接钮来控制存储。