四大卫星导航系统伪距单点定位性能对比分解(4)

美国对全球卫星导航定位产业的垄断，在使欧洲获得工业和商业效益的同时，赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。

2002年3月26日，欧盟首脑会议批准Galileo卫星导航定位系统的实施计划。这标志着在2008年欧洲将拥有自己的卫星导航定位系统，并结束美国的GPS独霸天下的局面。 欧洲建设Galileo系统的目的主要有两个： 军事安全

尽管伽利略计划是民用卫星导航服务，但该项计划完成后，将使欧洲赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。 经济利益

欧盟一项研究预测表明，发展Galileo计划，仅在欧洲就可以创造出140000多个就业岗位。每年创造的经济收益将会高达90亿欧元，到2020年，Galileo系统的收益将达到740亿欧元。 4.2 伽利略Galileo定位系统的组成

太空部分：由30颗Galileo卫星组成，分布在三个高度为23616千米，轨道倾角为56度的轨道上，每个轨道有9颗工作卫星外加1颗备用卫星。备用卫星停留在高于正常轨道300千米的轨道上。卫星使用的时钟是铷钟和无源氢钟，卫星上除基本的载荷外，还有搜索救援载荷和通信载荷。

地面部分：包括两个位于欧洲的Galileo控制中心和20个分布在全球的Galileo 传感站。除此之外还有若干个实现卫星和控制中心进行数据交换的工作站。 Galileo控制中心主要负责控制卫星的

运转和导航任务的管理。20个传感站通过通信网络向控制中心发传送数据。

用户部分：即Galileo接收机，由导航定位模块和通信模块组成。 4.3 伽利略Galileo定位系统的特点

相比GPS和GLONASS，Galileo系统起点较高，吸收了很多GPS和GLONASS的经验，具有很多优点。

从设计目标来看， Galileo系统的定位精度优于GPS。如果说GPS只能找到街道， Galileo系统则可找到车库门。

Galileo系统为地面用户提供3种信号：免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且能满足更高要求的信号。

其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍。免费使用的信号精度预计为10米。

Galileo系统的主要特点是多频率、多服务、多用户。它除了具有定位导航功能外，还具有全球搜寻救援功能。为此每颗Galileo卫星还装备一种援救收发器，接收来自遇险用户的求援信号，并将它转发给地面救援协调中心，后者组织对遇险用户的援救。与此同时，Galileo系统还向遇险用户发送援救安排通报，以便遇险用户等待救援。

Galileo系统的另一个优势在于：它能够与GPS、GLONASS实现多系统内的相互兼容。 Galileo接收机可以采集各个系统的数据或者通过各个系统数据的组合来进行定位导航。 4.4 伽利略Galileo定位系统的应用

公共规范服务（Public Regular Service）：这种服务只提供给欧盟成员国。提供与欧洲密切相关的军事、工业和经济服务，比如：国家安全、紧急救援、治安、警戒以及紧急的能源、交通和通讯等。 地区性组织提供的导航定位服务（Navigation Services to be provided by Local components）：这种加强的导航定位服务根据用户的特殊要求，通过区域性增强系统向用户提供。该服务可以提供更精确的定位和授时服务。

搜寻与救援服务（Search and Rescue Service） 第五节 四大定位系统的系统参数和性能比较

比较类目 卫星数目 轨道倾角（度） 普通用户定位精度（米） 特殊用户定位精度（米） 通信 所用频段数目 信号

北斗 5+30 60 10 1 是 3 CDMA GPS 24 55 100 10 否 2 CDMA GLONASS Galileo 24 64.8 50 16 否 2 FDMA 30 56 10 1 是 >=3 CDMA 比较类目 北斗 GPS GLONASS Galileo “欧洲版GPS”之称，可提供全球可供民用的定位系统。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援； 伽利略卫星导航系统是由欧盟主导的全球卫星导航系统。“伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。 GTRF 覆盖范围 GPS是覆盖全球的全天候导北斗导航系统是覆盖我国本土的航系统。能够确保地球上任区域导航系统。覆盖范围东经约何地点、任何时间能同时观70°一140°，北纬5°一55°。测到6-9颗卫星(实际上最最终形成全球定位系统。 多能观测到11颖)。 实现全球定位服务，可提供高精度的三维空间和速度信息，也提供授时服务。 定位原理 北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。 GPS是被动式伪码单向测距三维导航。由用户设备独立解算自己三维定位数据。 世界大地坐标系ＷＧＳ 84 1980年1月6日0时美国海军天文台华盛顿的协调世界时ＵＴＣ(ＵＳＮＯ) 定位原理与GPS相似。GLONASS在定位、测速及定时精度上则优于施加选择可用性（SA）之后的GPS。 前苏联军事测绘部建立的大地坐标框架ＰＺ 90 SCT(System Common Time)基于莫斯科的协调世界时ＵＴＣ(ＳＵ),并具有同步跳秒的系统 军民两用，军用为主 坐标体系 中国2000大地坐标系（CGS2000） 北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。 军民两用，民用为主 时间系统 GST(Galileo Time),国际原子时TAI保持一致。 用户范围 军民两用，军用为主 军民两用，民用为主 比较类目 北斗 GPS GLONASS Galileo 应用 随着网络的完善用户在增加。 较早，非常充分 不充分，在中国几乎没有。 刚开始建设，因合作者众多，前景看好。2010年1月7日，欧盟委员会2014年投入运营 覆盖面积将是GPS系统的两倍 优势 它同时具备定位与通讯功能，不需要其他通讯系统支持；覆盖范围大，系统覆盖了中国及周边国家和地区。特别适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输应用。自主系统，安全、可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用。 （1）全球全天候定位 GPS卫星的数目较多，且分布均匀，保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星，确保实现全球全天候连续的导航定位服务（除打雷闪电不宜观测外）。 （2）定位精度高 （3）观测时间短 （4）测站间无需通视 （5）仪器操作简便 （6）可提供全球统一的三维地心坐标 （7）应用广泛 GLONASS的公开化，打破了美国对卫星导航独家经营的局面，既可为民间用户提供独立的导航服务，又可与GPS结合，提供更好的精度几何因子（GDOP）； 地面定位误差不超过1米，GPS只能找到街道，而伽利略系统则能找到车库门.伽利略系统使用多种频段工作，在民用领域比GPS更经济、更透明、更开放

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