格洛納斯

格洛納斯

格洛納斯(GLONASS),是俄語"全球衛星導航系統GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM"的縮寫。格洛納斯衛星導航系統作用類似于美國的GPS、歐洲的伽利略衛星定位系統和中國的北鬥衛星導航系統

該系統最早開發于蘇聯時期,後由俄羅斯繼續該計畫。俄羅斯 1993年開始獨自建立本國的全球衛星導航系統。該系統于2007年開始運營,當時隻開放俄羅斯境內衛星定位及導航服務。到2009年,其服務範圍已經拓展到全球。該系統主要服務內容包括確定陸地、海上及空中目標的坐標及運動速度信息等。

"格洛納斯"導航系統目前在軌運行的衛星已達30顆,俄航天部門計畫2014年內再發射3顆。

2014年11月11日報道,"俄羅斯航天系統"公司公告說,該公司準備好在中國部署俄羅斯衛星導航系統格洛納斯(GLONASS)差分校正和監測系統站(SDCM),安裝工作將在12月份開始。

  • 中文名稱
    格洛納斯
  • 外文名稱
    GLONASS
  • 本質
    衛星導航系統
  • 設計
    俄羅斯

系統結構

格洛納斯GLONASS是俄文GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema的首字母。已經于2011年1月1日在全球正式運行。根據俄羅斯聯邦太空署信息中心提供的資料(2012年10月10日),目前有24顆衛星正常工作、3顆維修中、3顆備用、1顆測試中。

"格洛納斯"系統標準配置為24顆衛星,而18顆衛星就能保證該系統為俄羅斯境內使用者提供全部服務。該系統衛星分為"格洛納斯"和"格洛納斯-M"兩種類型,後者使用壽命更長,可達7年。研製中的"格洛納斯-K"衛星的在軌工作時間可長達10年至12年。

GLONASS constellation status, 10.10.2012

Total satellites in constellation

31 SC

Operational

24 SC

In commissioning phase-

In maintenance

3 SC

Spares

3 SC

In flight tests phase

1 SC

主要功能

全球導航衛星系統(GLONASS)是由蘇聯(現由俄羅斯)國防部獨立研製和控製的第二代軍用衛星導航系統,與美國的GPS相似,該系統也開設民用視窗。

GLONASS技術,可為全球海陸空以及近地空間的各種軍、民使用者全天候、連續地提供高精度的三維位置、三維速度和時間信息。GLONASS在定位、測速及定時精度上則優于施加選擇可用性(SA)之後的GPS,由于俄羅斯向國際民航和海事組織承諾將向全球使用者提供民用導航服務。

歷史沿革

格洛納斯衛星格洛納斯衛星

1960年晚些時候,俄羅斯軍方確認需要一個衛星無線電導航系統(SRNS))用于規劃中的新一代彈道飛彈的精確導引。當時已有的Tsiklon衛星導航系統接收站需要好幾分鍾的觀測才能確定一個位置,因此不能達到導航定位的目的。1968-1969年,國防部、科學院和海軍的一些研究所聯合起來要為海、陸、空、天武裝力量建立一個單一的解決方案。

1970年這個系統的需求檔案編製完成。進一步研究之後,在1976年,前蘇聯頒布法令建立GLONASS(Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema)。GLONASS衛星星座基本上一直處于降效運行狀態,隻有8顆衛星是全功能工作的。

格洛納斯項目是蘇聯在1976年啓動的項目,格洛納斯系統將使用24顆衛星實現全球定位服務,可提供高精度的三維空間和速度信息,也提供授時服務。按照設計,格洛納斯星座衛星由中軌道的24顆衛星組成,包括21顆工作星和3顆備份星,分布于3個圓形軌道面上,軌道高度19100千米,傾角64.8°。和GPS系統不同,格洛納斯系統使用頻分多址(FDMA)的方式,每顆格洛納斯衛星廣播兩種信號,L1和L2信號。具體地說,頻率分別為L1=1602+0.5625*k(MHz)和L2=1246+0.4375*k(MHz),其中 k為1~24為每顆衛星的頻率編號,同一顆衛星滿足L1/L2=9/7。格洛納斯系統設計定位精度為在95%的概率條件下,水準向為100米,垂直向為150米。

目前,格洛納斯的定位精度有了很大提高,dL = 0.6m,dB = 2.1m,dH = 6.6m, HDOP = 0.9, PDOP = 1.9,GDOP = 2.2,見下圖資料:

"短命"的格洛納斯衛星

1982年至1985年間,發射了3顆模擬星和18顆原型衛星用作測試。由于蘇聯的衛星和電子設計水準和美國有很大差距,蘇聯這些測試衛星設計壽命隻有一年,真實的平均在軌壽命也隻有14個月。格洛納斯系統1985年開始正式建設,1985~1986年,6顆真正的格洛納斯衛星被發射升空,這些衛星對比原型衛星改進了授時和頻率標準,增強了頻率的穩定性,不過它們的壽命仍然不佳,隻有大約16個月的平均壽命。此後又發射了繼續改進的12顆衛星,不過一半的衛星由于發射事故損失了,這些新衛星設計壽命2年,實際平均壽命是22個月。

這樣到了1987年,格洛納斯系統總計發射了包括早期原型衛星在內的30顆衛星,在軌可用衛星9顆,前景一片光明。1988年開始發射的衛星是進一步改進的版本,這個版本在現在一般稱為格洛納斯衛星。這些衛星重量1400千克,採用三軸穩定技術和精密銫原子鍾,設計壽命進一步提高到3年,在1988年到2000年間這個版本的格洛納斯衛星發射了54顆之多。這些衛星都是在拜科努爾發射中心使用質子火箭以一箭三星的方式發射入軌的。

俄羅斯並于1990年5月和1991年4月兩次公布GLONASS的ICD,為GLONASS的廣泛套用提供了方便。GLONASS的公開化,打破了美國對衛星導航獨家經營的局面。。

俄羅斯90年代曾經製定過一個GLONASS星座漸進增強計畫,企圖在2001年開始有12顆全功能工作的衛星,但根據最新情報,目前仍然隻有8顆全功能工作的衛星。

1995年俄羅斯耗資30多億美元,完成了GLONASS導航衛星星座的組網工作。它也由24顆衛星組成,原理和方案都與GPS類似,不過,其24顆衛星分布在3個軌道平面上,這3個軌道平面兩兩相隔120°,同平面內的衛星之間相隔45°。每顆衛星都在19100千米高、64.8°傾角的軌道上運行,軌道周期為11小時15分鍾。地面控製部分全部都在俄羅斯領土境內。俄羅斯自稱,多功能的GLONASS系統定位精度可達1米,速度誤差僅為15釐米/秒。如果必要,該系統還可用來為精確打擊武器製導。

GLONASS一開始就沒有加SA幹擾,所以其民用精度優于加SA的GPS。不過,其套用普及情況則遠不及GPS,這主要是俄羅斯沒有開發民用市場。另外,GLONASS衛星平均在軌道上的壽命較短,且由于經濟困難無力補網,在軌可用衛星少,不能獨立組網。

2003年的伊拉克戰爭對俄羅斯產生了相當大的震動,迫使俄羅斯領導層再次對太空的軍事用途重視起來。近日,俄羅斯空間系統科學研究所所長孟什可夫對記者說,3年前GLONASS經歷了最糟糕的時期,當時隻有8~10顆衛星在工作,而要該系統發揮完全的作用,需要有24顆衛星。現在隻有11顆衛星處于工作狀態,但是要使該系統具有軍用價值,在軌道上至少要有18顆星。俄羅斯航天的老大難問題就是經費不足。為此,俄羅斯航宇局正嘗試吸引外資。按航宇局局長科普捷夫的說法,正在和包括中國在內的國家和組織進行商談來共同恢復GLONASS。希望到2011年該系統將完全恢復。

俄羅斯俄羅斯

專家認為,當這個系統的衛星達到18顆時,GLONASS便可發揮導航定位功能;當衛星總數達24顆時,其導航範圍可覆蓋整個地球表面和近地空間。屆時,GLONASS系統的使用者便可不間斷地獲得地面、水面、天空、近地空間內相關物體的準確坐標信息。按照計畫,俄將于2006年之前將該系統的24顆衛星全部部署完畢。

2003年9月24日,是俄聯邦政府總統正式宣布俄羅斯GLONASS系統開始服役的十周年紀念日。

事實上,GLONASS在1993年隻是具備了初始作戰能力。直到1995年末1996年初GLONASS才真正實現了完整星座的部署。GLONASS的第一顆衛星是1982年發射入軌的,同年還發射了兩顆同軌道(19100千米)的Etalon geodetic衛星,對規劃的高度和傾角的地球引力場特徵進行全面表征。原計畫1991年建成完整的工作系統。

GLONASS的工作衛星有21顆,分布在3個軌道平面上,同時有三顆備份星。這三個軌道平面兩兩相隔120度,同平面內的衛星之間相隔45度。每顆衛星都在19100千米高、64.8度傾角的軌道上運行。每顆衛星需要11小時15分鍾完成一個軌道周期。

研發歷史

綜述

GLONASS的研製開始于70年代中期,歷經20多年的曲折歷程,雖然曾遭遇了前蘇聯解體,俄羅斯經濟不景氣,但始終沒有中斷過系統的研製和衛星的發射。終于1996年1月18日實現了空間滿星座24顆工作衛星正常地播發導航信號,使系統達到了一個重要的裏程碑。

GLONASS工作測試開始于蘇聯1982年10月12日發射第一顆試驗衛星,整個測試計畫分兩個階段完成。

第一階段

(1982-1990年)

到1984-1985年,由4顆衛星組成的試驗系統達到驗證系統的基本性能指標。空間星座從1986年開始逐步擴展,到1990年系統第一階段的測試計畫已經完成,當時空間星座已有10顆衛星,布置在軌道面1(6顆)和軌道面3(4顆)上。該星座每天至少能提供15小時的二維定位覆蓋,而三維覆蓋至少可達8小時。

第二階段

(1990年-1995年)

GLONASS測試計畫的第二階段主要完成對使用者設備的測試,隨著空間星座1996年1月18日最終布滿24顆工作衛星而告結束。隨後系統開始進入完全工作階段。

GLONASS由空間衛星系統(即空間部分)、地面監測與控製子系統(即地面控製部分)、使用者設備(即使用者接收設備)三個基本部分組成。

GLONASS空間星座由24顆衛星組成,衛星有六種類型:BlockⅠ,BlockⅡa, BlockⅡb, BlockⅡ以及正在研製中的下一代改進型衛星GLONASS-MⅠ和GLONASS-MⅡ。每顆GLONASS衛星都在L波段上發射兩個載波信號L1和L2,民用碼僅調製在L1上,而軍用碼在(L-1和L2)雙頻上,GLONASS採用頻分多址(FDMA)區分衛星信號。

系統組成

衛星星座

GLONASS星座由27顆工作星和3顆備份星組成, 所以GLONASS星座共由30顆衛星組成。27顆星均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上,這三個軌道平面兩兩相隔120度,每個軌道面有8顆衛星,同平面內的衛星之間相隔45度, 軌道高度2.36萬公裏,運行周期11小時15分,軌道傾角64.8度。

格洛納斯衛星發射格洛納斯衛星發射

地面支持

地面支持系統由系統控製中心、中央同步器、遙測遙控站(含雷射跟蹤站)和外場導航控製設備組成。地面支持系統的功能由前蘇聯境內的許多場地來完成。隨著蘇聯的解體,GLONASS系統由俄羅斯航天局管理, 地面支持段已經減少到隻有俄羅斯境內的場地了, 系統控製中心和中央同步處理器位于莫斯科, 遙測遙控站位于聖彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。

使用者設備

GLONASS使用者設備(即接收機)能接收衛星發射的導航信號,並測量其偽距和偽距變化率,同時從衛星信號中提取並處理導航電文。接收機處理器對上述資料進行處理並計算出使用者所在的位置、速度和時間信息。GLONASS系統提供軍用和民用兩種服務。GLONASS系統絕對定位精度水準方向為16米,垂直方向為25米。目前,GLONASS系統的主要用途是導航定位,當然與GPS系統一樣,也可以廣泛套用于各種等級和種類的定位、導航和時頻領域等。

與美國的GPS系統不同的是GLONASS系統採用頻分多址(FDMA)方式,根據載波頻率來區分不同衛星(GPS是碼分多址(CDMA),根據調製碼來區分衛星)。每顆GLONASS衛星發播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625K(MHZ)和L2=1,246+0.4375K(MHZ),其中K=1~24為每顆衛星的頻率編號。所有GPS衛星的載波的頻率是相同,均為L1=1575.42MHZ和L2=1227.6MHZ。

格洛納斯系統導航衛星工作示意圖格洛納斯系統導航衛星工作示意圖

GLONASS衛星的載波上也調製了兩種偽隨機噪聲碼:S碼和P碼。俄羅斯對GLONASS系統採用了軍民合用、不加密的開放政策。

GLONASS系統單點定位精度水準方向為16M,垂直方向為25M。

GLONASS衛星由質子號運載火箭一箭三星發射入軌,衛星採用三軸穩定體製,整量質量1400KG,設計軌道壽命5年。所有GLONASS衛星均使用精密銫鍾作為其頻率基準。第一顆GLONASS衛星于1982年10月12日發射升空。到目前為止,共發射了80餘顆GLONASS衛星,最近一次是2000年10月13日發射了三顆衛星。截止2001年1月10日為止尚有10顆GLONASS衛星正在運行。

為進一步提高GLONASS系統的定位能力,開拓廣大的民用市場,俄政府計畫用4年時間將其更新為GLONASS-M系統。內容有:改進一些地面測控站設施;延長衛星的在軌壽命到8年;實現系統高的定位精度:位置精度提高到10~15M,定時精度提高到20~30NS,速度精度達到0.01M/S。

另外,俄計畫將系統發播頻率改為GPS的頻率,並得到美羅克威爾公司的技術支援。

GLONASS系統的可以廣泛套用于各種等級和種類的測量套用、GIS套用和時頻套用等。

主要問題

1.目前GLONASS工作不穩定,衛星工作壽命短,在軌衛星隻12顆;

2.GLONASS使用者設備發展緩慢,生產廠家少,設備體積大而笨重;

3.由于GLONASS採用的是FDMA,所以使用者接收機中頻率綜合器復雜;

4.對GPS/GLONASS兼容接收機,需解決兩系統的時間和坐標系統問題。

技術參數

數量

24顆衛星組成;

精度

10米左右;

用途

軍民兩用;

技術改進

為了提高系統完全工作階段的效率和精度性能、增強系統工作的完善性,已經開始了GLONASS系統的現代化計畫。主要內容如下:

改善GLONASS與其它無線電系統的兼容性;改進衛星子系統;改進地面控製系統;配置養分子系統。

改頻計畫

GLONASS採用頻分製,24顆衛星L1信號的總頻頻寬度為1602~1615.5±0.51MHz。顯然該頻段的高端頻率與傳統的射電天文頻段(1610.6~1613.8MHz)重疊。另外ITU WARC-92又決定將1016-1626.5MHz頻段分配給低地球軌道(LEO)移動通信衛星使用,因此要求GLONASS改變頻率,即讓出高端頻率。

1993年9月俄羅斯作出回響,決定在同一軌道面上相隔180°(即在地球相反兩側)的兩顆衛星使用同一頻道。于是,在仍保持頻分多址的情況下,系統總頻道數可減少一半,因而可讓出高端頻率。

應該指出,在改頻計畫第Ⅰ和第Ⅱ階段,不排除在新發射的衛星上使用-7~+4中的頻道,並裝上濾除1610.6~1613.8MHz和在(第Ⅲ階段及其以後的發射衛星再裝上)1060~1670MHz的濾波器,以消除強的帶外幹擾。此外,為了保持L2與L1的間隔,改頻計畫還包括對L2信號頻率(按L2/L1=7/9)作相應的改變。

在1996年12月的有關會議上,美國的代表要求俄羅斯加快實施GLONASS的改頻計畫,並希望俄羅斯能在2000年完成。而俄羅斯的代表仍堅持原計畫不能改變,因為改變計畫受到因此要升級衛星和其它設備的限製。

解決GLONASS信號與其它電子系統相互幹擾的另外一種有效辦法是使GLONASS象GPS那樣,使用碼分多址(CDMA),即所有衛星均採用相同的發射頻率,該頻率可以很接近GPS的或者就用GPS的頻率。這樣,兩個系統的兼容問題可大大改善,並使某些幹擾問題降到最小。據報道,美國洛克韋爾公司決定協助俄羅斯改進GLONASS。其一是將GLONASS的頻率改為GPS的頻率,便于世界民用。此項計畫將耗資470萬美元。

下一代改進型衛星和未來的星座

從1990年起,俄羅斯就開始研製下一代改進型衛星,GLONASS-MⅠ,重約1480kg 。這種新型衛星將進一步改進星上原子鍾,提高頻率穩定度和系統的精度,更為重要的是它的工作壽命可以達到5年以上,這對確保GLONASS空間星座維持21-24顆工作衛星發射信號至關重要。1995年按計畫對GLONASS-MⅠ進行了全面的地面測試,並計畫在1996年第三季度進行首次這種衛星發射。這次發射將攜帶兩顆BlockⅡV衛星和一顆GLONASS-MⅠ衛星。以後MⅠ型衛星將作為替補衛星,一直用到2000年。

近期,俄羅斯正準備研製一種工作壽命可達7年的更大(其重約達2000kg)和功能更強的GLONASS-MⅡ型衛星。除了對星上子系統作重要改進外,還將增加星間資料通信和監視能力,因而可自主運行長達60天。MⅡ衛星還將發射第二個民用頻率,以便消除電離層對民用定位精度的影響。預計,這些MⅡ型衛星將在2000年以後發射。

另外,GLONASS計畫的管理者正在考慮把未來空間星座衛星總數增至27顆,即在原每個軌道面上均布8顆工作衛星外,各軌道面上再增加1顆在軌備用衛星。

地面控製部分的改進

地面控製部分的改進包括改進控製中心;開發用于軌道監測和控製的現代化測量設備;改進控製站和控製中心之間的通信設備。這些改進項目完成後,可使星歷精度提高30-40%,可使導航信號相位同步的精度提高1~2倍(15ns),以及可降低偽距誤差中的電離層分量。

差分增強系統

為了進一步提高GLONASS的精度,以滿足三個類別的飛機精密進場/著陸的要求,俄羅斯正計畫開發以下三種差分增強系統。

格洛納斯衛星格洛納斯衛星

(1)廣域差分系統(WADS)。它包括在俄羅斯境內建立3-5個WADS地面站,可為離站1500~2000km內的使用者提供5-15m的位置精度。

(2)區域差分系統(RADS)。在一個很大的區域上設定多個差分站和用于控製、通信和發射的設備。它可在離台站400~600km的範圍內,為空中、海上、地面以及鐵路和測量使用者提供3-10m的位置精度。

(3)局域差分系統(LADS)。它採用載波相位測量校正偽距,可為離台站40km以內的使用者提供10cm量級的位置精度。 LADS台站可以是移動系統,還可能用地面小功率發射機--偽衛星來輔助。

另外,還製訂了一個更大範圍的包括獨聯體各國的統一的聯合國家分系統(UDS)。該系統預計在1998-2000年建成,屆時將為獨聯體的所有國家提供精密導航定位服務。

SDCM-GLONASS系統衛星導航增強系統SDCM-GLONASS系統衛星導航增強系統

自2002年起,俄羅斯聯邦就開始著手研發建立GLONASS系統的衛星導航增強系統--差分校正和監測系統(SDCM)。SDCM將為GLONASS以及其他全球衛星導航系統提供性能強化,以滿足所需的高精確度及可靠性。和其他的衛星導航增強系統類似,SDCM也利用了差分定位的原理,該系統主要由3部分組成:差分校準和監測站、中央處理設施以及用來中繼差分校正信息的地球靜止衛星。

俄羅斯的SDCM增強系統的空間段由三顆GEO衛星--"射線"(Luch或Loutch)衛星組成,分別為Luch-5A、Luch-5B和Luch-4。"射線"衛星是蘇聯/俄羅斯民用資料中繼衛星系列,第一顆衛星"Luch-5A",于2011年發射到西經16°的軌道位置,第二顆衛星"Luch-5B",于2012年發射到東經95°的軌道位置。到了2014年,隨著第三顆衛星"Luch-4"發射到東經167°軌道位置,SDCM的空間段將部署完成。

套用範圍

衛星導航首先是在軍事需求的推動下發展起來的,GLONASS與GPS一樣可為全球海陸空以及近地空間的各種使用者提供全天候、連續提供高精度的各種三維位置、三維速度和時間信息(PVT信息),這樣不僅為海軍艦船、空軍飛機、陸軍坦克、裝甲車、炮車等提供精確導航;也在精密飛彈製導、C3I精密敵我態勢產生、部隊準確的機動和配合、武器系統的精確瞄準等方面廣泛套用。另外,衛星導航在大地和海洋測繪、郵電通信、地質勘探、石油開發、地震預報、地面交通管理等各種國民經濟領域有越來越多的套用。GLONASS的出現,打破了美國對衛星導航獨家籠斷的地位,消除了美國利用GPS施以主權威懾給使用者帶來的後顧之憂,GPS/GLONASS兼容使用可以提供更好的精度幾何因子,消除GPS的SA影響,從而提高定位精度。

主要特點

目前,世界上正在運行的全球衛星導航定位系統主要有兩大系統:一是美國的GPS系統,二是俄羅斯的"格魯納斯"系統。歐洲也提出了有自己特色的"伽利略"全球衛星定位計畫。中國北鬥于2006年加快發展,為後起之秀,2012年底將在亞太區提供服務。因而,未來密布在太空的全球衛星定位系統將形成美、俄、中、歐的GPS、"格魯納斯"、"北鬥"、"伽利略"四大系統"競風流"的局面。它們是全球導航衛星系統國際委員會(ICG)確定了4大核心供應商。

俄羅斯三導航衛星俄羅斯三導航衛星

GPS系統由21顆工作衛星和3顆備用衛星組成。它們分布在6個等間距的軌道平面上,軌道面相對赤道的夾角為55度,每個軌道面上有4顆工作衛星,衛星的軌道接近圓形,軌道高度為2.01836萬公裏,周期約12小時。GPS能覆蓋全球,使用者數量不受限製。其所發射的信號編碼有精碼與粗碼。精碼保密,主要提供給本國和盟國的軍事使用者使用;粗碼提供給本國民用和全世界使用。精碼給出的定位信息比粗碼的精度高。GPS系統能夠連續、適時、隱蔽地定位,一次定位時間僅幾秒到十幾秒,使用者不發射任何電磁信號,隻要接受衛星導航信號即可定位,所以可全天候晝夜作業,隱蔽性好。

俄羅斯GLONASS衛星定位系統擁有工作衛星21顆,分布在 3個軌道平面上,同時有3顆備份星。每顆衛星都在1.91萬公裏高的軌道上運行,周期為11小時15分。因GLONASS衛星星座一直處于降效運行狀態,現隻有8顆衛星能夠正常工作。GLONASS的精度要比GPS系統的精度低。為此,俄羅斯正在著手對 GLONASS進行現代化改造,12月就發射了3顆新型"旋風"衛星。該衛星的設計壽命將為7~8年(現行衛星壽命為3年),具有更好的訊號特徵。

GLONASS與GPS有許多不同之處

一是衛星發射頻率不同。GPS的衛星信號採用碼分多址體製,每顆衛星的信號頻率和調製方式相同,不同衛星的信號靠不同的偽碼區分。而GLONASS採用頻分多址體製,衛星靠頻率不同來區分,每組頻率的偽隨機碼相同。由于衛星發射的載波頻率不同,GLONASS可以防止整個衛星導航系統同時被敵方幹擾,因而,具有更強的抗幹擾能力。

二是坐標系不同。GPS使用世界大地坐標系(WGS-84),而GLONASS使用前蘇聯地心坐標系(PE-90)。

三是時間標準不同。GPS系統時與世界協調時相關聯,而GLONASS則與莫斯科標準時相關聯。

格洛納斯 - 將與GPS相當據全球按全網2007年5月24日報道,俄羅斯聯邦航天局副主任尤裏·諾森科(Yury Nosenko)23日稱,Glonass全球定位系統將在2011年達到美國全球定位系統 (GPS) 的精度水準。這是他在在莫斯科舉辦的一次Glonass頂級設計專家新聞發布會議上宣布的,2011年之前將Glonass系統民用精度提高至一米。 會上,負責建造Glonass衛星的公司總裁稱,2007年底之前,將發射六顆Glonass-M衛星入軌。另有六顆將在2008年加入系統,首批兩顆改進型Glonass-K衛星將于2009年發射。

發展前景

Glonass-K衛星是完全基于非壓力式平台的新型衛星, 使用壽命達到十年,該型號衛星完成後,Glonass系統將與GPS不相上下,使用者可以使用兩套系統。系統目前使用的衛星為兩種型號衛星--Glonass衛星與其升級型號Glonass-M。Glonass-M衛星使用壽命更長,為七年,裝有先進的天線饋電系統,並為民用客戶增加了一個額外的導航頻率。

Glonass系統為軍民兩用而設計,可使使用者即時標明位置。在2007聯邦預算中共分配給Glonass 3.8億美元,2006年則為1.81億美元。

2009年12月16日俄羅斯聯邦航天署署長佩爾米諾夫稱,俄"格洛納斯"導航系統信號2010年將覆蓋全球。 據俄航天署網站介紹,佩爾米諾夫2009年12月15日向總理普京匯報了"格洛納斯"全球導航系統的部署情況。他介紹說,俄計畫2010年發射3次總計9顆"格洛納斯"導航系統衛星,2010年年底前"格洛納斯"系統在軌衛星總數將達到24顆,其信號將覆蓋全球。屆時,"格洛納斯"系統與美國全球定位系統(GPS)相比將具有明顯的競爭力。"格洛納斯"系統完成全部衛星的部署後,其衛星導航範圍可覆蓋整個地球表面和近地空間,定位精度將達到1.5米以內。

GLONASS提供導航和定時服務,支持不限數量的陸基、海基、空基、天基使用者。根據俄羅斯射頻總統令在任何時候、地球任何地方都可以提供GLONASS民用信號,無任是俄羅斯還是外國使用者,都是免費和沒有限製。

設備運用

目前已有包括蘋果iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPhone 5s、iPhone 5c、iPhone 5、iPhone 4S、iPad Air、iPad Air 2、iPad Mini 3、iPad Mini 2、iPad Mini 3、iPad 4、iPad 3、Samsung Galaxy 系列、新力Xperia系列手機、魅族MX2、魅族MX3、Nokia Lumia 925、Nokia Lumia 920、Nokia Lumia 720 Nokia Lumia 525 華碩Padfone 2、錘子Smartisan T1、榮耀6 plus等iOS、Android、Windows Phone 8系統的智慧型手機搭載了GLONASS和GPS雙定位系統。2012年10月16日hTC發表該公司旗艦機種ONE X+手機中套用此技術。

重要事件

發射失敗

2010年12月俄羅斯當地時間5日下午發射的3顆"格洛納斯-M型全球導航系統導航授時衛星未能進入預定軌道並隨即墜入太平洋。

發射場景發射場景

俄航天部發布的訊息說,從哈薩克拜科努爾發射場升空的一枚運載火箭,在飛行過程中可能發生故障,其產生的推力過大,使衛星達到的高度超過了預定軌道。入軌失敗後,衛星墜入了太平洋夏威夷附近海域。目前俄已成立委員會對事故具體原因展開調查。

俄國防部官員指出,此次事故對俄"格洛納斯"導航系統的建設不會產生嚴重影響,當前該系統在軌運行的衛星和備用衛星完全能保證導航信號覆蓋俄全境。

此次發射使用的是俄"質子-M"型火箭。按規程,該火箭升空3個多小時後,應與火箭推進器分離並進入預定軌道。

這是俄羅斯當年第三次發射"格洛納斯"導航系統衛星。目前該系統在軌衛星總數為26顆,其中20顆正常工作,4顆正接受技術維護,另有2顆處于"預備役"狀態。按計畫,俄航天部門本月還將從俄西北部的普列謝茨克發射一顆"格洛納斯-K"型新一代導航衛星。

2013年7月2日上午,在哈薩克拜科努爾航天發射場,俄羅斯"質子M"運載火箭搭載三顆俄國"格洛納斯"導航衛星發射升空後,火箭離地不久即發生故障,箭體大角度偏離航線並空中解體,最後墜地爆炸。

投入使用

"格洛納斯"系統原定于2012年12月31日正式投入使用。在啓用後,它將由俄空天防御部管理。但2012年國防部長和空天防御部司令易人拖延了這一進程。現在該系統啓用的日期還沒有確定。俄羅斯《訊息報》2013年1月21日稱,俄機械製造科學研究所副所長謝爾蓋·列夫尼維赫說:"目前,包括國防部在內的所有相關方已經就啓用'格洛納斯'系統的相關檔案達成協定。1月底到2月初將舉行由空天防御兵和俄航天署代表出席的聯合技術會議,以便最終協調關于啓用該系統的全部問題。"

"格洛納斯"事故緊急反應系統是在俄"格洛納斯"衛星導航系統的基礎上研製的車載接收設備,用于在發生交通事故時通過衛星向應急部門報告情況,以降低交通事故死亡率。俄聯邦航天署表示,這種將于2014年初啓用的系統能將救援反應時間縮短10%至30%。

歐亞經濟委員會今年年初通過的道路安全技術規範中規定,從2015年起,所有在俄境內銷售的新型轎車、火車和公共汽車都應安裝"格洛納斯"事故緊急反應系統。俄議會正在擬定的法案是對這項規定的補充,將安裝範圍擴大到俄境內所有適用該系統的道路交通工具。

"格洛納斯"事故緊急反應系統將由汽車製造商直接安裝,車主無需為此服務支付費用。但汽車製造商估計,該系統終端將使汽車成本提高約4000盧布(約合133美元)。

據俄羅斯媒體報道,俄國家杜馬(議會下院)正在起草一項法案,規定從2020年起,所有俄境內登記的道路交通工具必須強製安裝"格洛納斯"事故緊急反應系統。

2014年索契冬奧會物流與交通中心項目套用了格洛納斯,管理各種運輸方式,包括鐵路運輸、公路運輸、海運,俄羅斯首次為貨運運營商和他們的客戶開發了一個公用綜合信息系統。為索契冬奧會承擔運輸任務的1300輛車安裝了格洛納斯設備,運用格洛納斯技術控製中心可以線上監控車輛運行情況。

成功發射

2014年3月24日,俄羅斯國防部當天成功用"聯盟2-1B"火箭將一顆"格洛納斯-M"導航衛星送入軌道。

俄羅斯國防部空天防御部隊新聞發言人佐洛圖欣表示,俄空天防御部隊于莫斯科時間24日2時54分(台北時間6時54分)在俄北部普列謝茨克發射場進行了此次發射,衛星于莫斯科時間6時26分(台北時間10時26分)與推進器成功分離,進入預定軌道。

這顆"格洛納斯-M"導航衛星編號54,將用于新一代"格洛納斯"導航系統,可提高其定位精確度。

進入軌道

2014年6月15日,俄羅斯一顆"格洛納斯-M"導航衛星15日凌晨成功進入預定軌道。這是俄羅斯今年發射的第二顆"格洛納斯"導航系統衛星。

據俄羅斯國防部空天防御部隊新聞發言人佐洛圖欣介紹,這顆衛星于莫斯科時間14日21時17分(台北時間15日1時17分)在俄北部普列謝茨克發射場發射升空,大約3個半小時後順利進入預定軌道,衛星所載系統運行正常。

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