伽利略系统及其对IGS用户提供的潜在利益

详细介绍了伽利略系统的主要技术特性、当前状态,其对IGS带来的潜在利益以及伽利略系统对IGS的倡议行动和长期计划.     

伽利略计划进展简述

伽利略系统是欧洲自主的全球定位导航系统,自1999年正式开始研究,现已进入开发阶段。伽利略系统是一个大系统项目,涉及政治、经济、科技、军事各个方面,本文着重从管理的角度对伽利略计划的有关进展进行了总体的介绍。     

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。     

伽利略计划及其对海洋工程的影响

简要介绍了伽利略计划的由来、发展以及服务方式，根据我国目前海洋工程发展的现状，分析伽利略计划对我国海洋工程的影响。     

伽利略计划遥望终点

2010年,欧洲的伽利略计划在压力下向前推进。伽利略初始运行能力（IOC）6个采购合同成功授出4个．多个伽利略系统的地面站和控制中心陆续竣工．被屡次推迟并一再追加投资的伽利略卫星导航系统向2014年完成初步部署并具备初始运行能力迈出了重要一步。     

协会2006赴欧洲考察技术报告

卫星导航定位系统的成功产生,促进了卫星导航定位市场这一新兴产业的发展。“伽利略”计划是由欧盟委员会和欧洲空间局共同发起并组织实施的欧洲民用卫星导航计划。中国是第一个加入“伽利略”计划的非欧盟国家,将拥有这一系统的部分所有权和全部使用权。作为成员国,中国的科研单位已经参与了部分的研发工作,为进一步全面系统地了解“伽利略”计划的新进展,以便我国相关公司能更积极稳妥地参与该计划,经协会主管部门——国家测绘局批准,中国全球定位系统技术应用协会组织会员单位代表,于2006年4月17日-28日,赴欧洲参观、考察伽俐略系统及相关组织和单位。     

“伽利略计划”大事记

“伽利略计划”是欧洲自主的全球卫星导航计划，其目的在于摆脱对美NGPS的依赖。今年3月26日，欧洲交通部长会议决定全面启动该计划，从此结束了在实施计划问题上犹豫徘徊的局面，标志着“伽利略”计划步入发展的快车道。     

伽利略计划之始末

一、伽利略计划是技术、经济和政治的一次重大挑战 伽利略计划,实际上是一个欧洲的全球导航服务计划.它是世界上第一个专门为民用目的设计的全球性卫星导航定位系统,与现在普遍使用的GPS相比,它将更显先进、更加有效、更为可靠.它的总体思路具有四大特点:自成独立体系;能与其它的GNSS系统兼容互动;具备先进性和竞争能力;公开进行国际合作.     

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”卫星导航系统概述

给出了“伽利略”卫星导航系统的组成、特点、提供的服务和时间计划,分析了系统的关键技术、星座建设规划和目前的进展情况,介绍了“伽利略”卫星导航系统建设过程中与中国的合作情况。通过对“伽利略”卫星导航系统的认识,对中国的COMASS系统建设及应用开发有一定的现实推动意义。     

GALILEO全球卫星导航系统的体系结构

GALILEO全球卫星导航系统目前处于开发和确认阶段,其系统体系结构的方案在不断地设计和修改。理解其体系结构,对于我国能够更好地参与GALI-LEO系统的建设,发展我国的科技与国民经济具有重要的意义。本文对目前的GALILEO体系结构做了全面介绍。     

GPS／BDS／GALILEO多系统融合伪距单点定位性能分析

针对在不同截止卫星高度角的情况下,GPS、BDS、GPS／BDS、GPS／GALILEO、BDS／GALILEO 、GPS／BDS／GALILEO间伪距单点定位精度的差异,本文对多系统融合伪距单点定位的数学模型和误差项处理方法进行了研究,以香港CORS站HKMW站点全天的数据为实验数据,在截止卫星高度角10°、15°、20°、30°、40°的情况下,进行了GPS、BDS、GPS／BDS、GPS／GALILEO、BDS／GALILEO、GPS／BDS／GALILEO伪距单点定位解算。结果表明,GPS／BDS／GALILEO组合系统在X、Y、Z各方向的定位精度都优于单系统,定位结果更加稳定,尤其在截止高度角达到30°、40°时,单系统的定位精度急剧下降,历元可用率降低,而GPS／BDS／GALILEO组合系统仍能满足定位的要求。      

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。     

GALILEO系统仿真与分析

本文着重阐述了GALILEO仿真系统星座和误差模型的构建过程,利用该系统进行DOP值分析并通过定位解算验证了GALILEO系统的性能指标。通过与GPS系统性能指标进行比较,得出GALILEO系统的星座设计具有较好的DOP值分布特性,定位精度优于GPS定位精度。在进行差分定位时,其误差贡献比较大的是接收机噪声和卫星钟差,因此提高差分定位的关键是降低接收机的噪声水平和提高卫星钟差预报精度。     

伽利略卫星导航系统实施及管理的商务方案

介绍了伽利略系统在实施和运营阶段中计划采用的公私合作模式、公共部门和私人部门权责、系统融资方式、实施和运营中经费分配方案及系统收益分析。     

GPS/GALILEO组合系统可见卫星与GDOP的区域和时序分析

卫星星座方案的选择对导航定位精度具有很大影响。本文根据GALILEO系统的设计轨道参数模拟得到的GALILEO系统的卫星位置,分别计算了GPS系统、GALILEO系统和GPS/GALILEO组合系统在不同卫星截止高度角的情况下,全国范围内可见卫星和GDOP值的分布情况,并选择了北京、武汉和乌鲁木齐三个城市,连续观测24小时,分析了各城市的可见卫星和GDOP值随时间的变化规律。     

GPS/GALILEO多频组合差分定位研究

研究了多频多系统卫星导航定位的关键技术,比较了TCAR、CIA、LAMBDA3种多频观测值整周模糊度的单历元解算方法,给出了GPS/GALILEO多频组合定位模型,仿真GPS/GALILEO多频观测数据验证了所用方法的正确性。仿真数据处理结果表明,GPS/GALILEO组合定位能提高基线解算精度,其基线定位误差在2 cm范围内。     

GPS/GALILEO偏航姿态异常对动态PPP的影响及其改正模型

当GPS、GALILEO卫星运行至与太阳、地球近似共线时,卫星很难维持名义姿态,将出现一段时间的偏航姿态异常。本文基于不同分析中心所提供的精密轨道和钟差产品,在卫星偏航姿态异常时期,设计不同姿态改正策略,选取全球分布的7个MGEX站10 d实测数据,分析了GPS、GALILEO卫星的天线相位中心改正、相位缠绕改正对观测值残差及动态PPP定位结果的影响。研究表明,在卫星偏航姿态异常时期,采用名义偏航姿态对GPS、GALILEO卫星观测值残差的影响可分别达到8和11 cm,在此期间,GPS/GALILEO卫星采用模型偏航姿态,与采用名义偏航姿态相比,动态PPP的E、N、U 3个方向的定位精度可分别提高13.30%、15.77%和12.98%,相较于剔除卫星策略,采用模型偏航姿态的动态PPP定位精度在E、N、U方向可分别提高5.399%、4.430%、5.992%。     

GALILEO系统完备性指标SISMA的计算和分析

利用GALILEO全球监测网络和中国地壳运动监测网络分别对GALILEO系统完备性指标SISMA进行仿真计算。结果表明,全球完备性监测SISMA结果不稳定,随地理位置的变化较大,不能满足局部地区的生命安全服务要求;利用适当布设的局域监测网络进行的SISMA局域监测数值稳定,变化较小,结果明显优于全球SISMA监测结果,可以满足生命安全服务要求,可信度达到100%。在我国进行局域SISMA监测,是对全球完备性监测进行的有效和必要补充,提高系统的可用性和定位可信度。