簡介
GNSS的全稱是全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System),它是泛指所有的衛星導航系統,包括全球的、區域的和增強的,如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛星導航系統,以及相關的增強系統,如美國的WAAS(廣域增強系統)、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導航重疊系統)和日本的MSAS(多功能運輸衛星增強系統)等,還涵蓋在建和以後要建設的其他衛星導航系統。國際GNSS系統是個多系統、多層面、多模式的複雜組合系統。
歷史
早在20世紀90年代中期開始,歐盟為了打破美國在衛星定位、導航、授時市場中的壟斷地位,獲取巨大的市場利益,增加歐洲人的就業機會,一直在致力於一個雄心勃勃的民用全球導航衛星系統計畫,稱之為Global Navigation Satellite System。該計畫分兩步實施:第一步是建立一個綜合利用美國的GPS系統和俄羅斯的GLONASS系統的第一代全球導航衛星系統(當時稱為GNSS-1,即後來建成的EGNOS);第二步是建立一個完全獨立於美國的GPS系統和俄羅斯的GLONASS系統之外的第二代全球導航衛星系統,即正在建設中的Galileo衛星導航定位系統。由此可見,GNSS從一問世起,就不是一個單一星座系統,而是一個包括GPS、GLONASS等在內的綜合星座系統。GPS接收機製造廠商紛紛推出高性能GNSS接收機。如PENTAX的Smart 8800,SMT888-3G後者更是達到136動態物理通道,成為真正意義上的GNSS接收機。綜上所述,GNSS的中文譯名應為全球導航衛星系統。
發展
說起衛星定位導航系統,人們就會想到GPS,但是伴隨著眾多衛星定位導航系統的興起,全球衛星定位導航系統有了一個全新的稱呼:GNSS。當前,在這一領域最吸引人眼球的除了GPS外,就是歐盟和我國合作的“伽利略”導航衛星系統。
“伽利略”計畫是一種中高度圓軌道衛星定位方案。“伽利略”衛星導航定位系統的建立將於2007年底之前完成,2008年投入使用,總共發射30顆衛星,其中27顆衛星為工作衛星,3顆為候補衛星。衛星高度為24126公里,位於3個傾角為56度的軌道平面內。該系統除了30顆中高度圓軌道衛星外,還有2個地面控制中心。
“伽利略”系統將為歐盟成員國和中國的公路、鐵路、空中和海洋運輸甚至徒步旅行者有保障地提供精度為1米的定位導航服務,從而也將打破美國獨霸全球衛星導航系統的格局。按計畫,首批兩枚實驗衛星將於2005年末和2006年發射升空。
優勢
“伽利略”系統是世界上第一個基於民用的全球衛星導航定位系統,在2008年發射第2顆試驗衛星,全球的用戶將使用多制式的接收機,獲得更多的導航定位衛星的信號,將無形中極大地提高導航定位的精度,這是“伽利略”計畫給用戶帶來的直接好處。另外,由於全球將出現多套全球導航定位系統,從市場的發展來看,將會出現GPS系統與“伽利略”系統競爭的局面,競爭會使用戶得到更穩定的信號、更優質的服務。世界上多套全球導航定位系統並存,相互之間的制約和互補將是各國大力發展全球導航定位產業的根本保證。“伽利略”計畫是歐洲自主、獨立的全球多模式衛星定位導航系統,提供高精度,高可靠性的定位服務,實現完全非軍方控制、管理,可以進行覆蓋全球的導航和定位功能。“伽利略”系統還能夠和美國的GPS、俄羅斯的GLONASS系統實現多系統內的相互合作,任何用戶將來都可以用一個多系統接收機採集各個系統的數據或者各系統數據的組合來實現定位導航的要求。
“伽利略”系統可以傳送實時的高精度定位信息,這是現有的衛星導航系統所沒有的,同時“伽利略”系統能夠保證在許多特殊情況下提供服務,如果失敗也能在幾秒鐘內通知客戶。與美國的GPS相比,“伽利略”系統更先進,也更可靠。美國GPS向別國提供的衛星信號,只能發現地面大約10米長的物體,而“伽利略”的衛星則能發現1米長的目標。一位軍事專家形象地比喻說,GPS系統,只能找到街道,而“伽利略”則可找到家門。
參與
全世界使用的導航定位系統主要是美國的GPS系統,歐洲人認為這並不安全。為了建立歐洲自己控制的民用全球導航定位系統,歐洲人決定實施“伽利略”計畫。2003年9月18日,歐盟和中國草簽了中國參與“伽利略”計畫的協定。2004年10月9日,雙方又簽署了此項目的技術合作協定;因而引發美國媒體發出美國可能擊毀“伽利略”衛星的報導。可見,此項目不但具有極高經濟價值,也深具政治和軍事戰略意義。參與“伽利略”計畫是迄今為止我國與歐洲最大的合作計畫。全球導航定位系統的套用十分廣泛,從經濟建設、國防建設等各方面來考慮,我國都應該建立自己的全球導航定位系統。比如,將來我們建立起全國的車輛定位系統後,如果我們沒有其他導航定位系統而只依靠GPS系統,那么一旦出現意外情況,將使整個交通系統癱瘓。“伽利略”計畫總值36億歐元,2004年10月9日,中歐伽利略計畫技術合作協定在北京正式簽署,中國將投入2億歐元參與“伽利略計畫”,約5%。中國是正式加入“伽利略計畫”的第一個非歐盟國家,這標誌著我國航天事業在國際合作領域邁出走向歐洲化的第一大步。