韓夢(mèng)澤,李克昭

(河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院,河南焦作 454003)

GNSS系統(tǒng)發(fā)展概況及啟示

韓夢(mèng)澤?,李克昭

(河南理工大學(xué)測(cè)繪與國(guó)土信息工程學(xué)院,河南焦作 454003)

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)及其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地?cái)U(kuò)大和深化,世界各大國(guó)都在競(jìng)相發(fā)展自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。簡(jiǎn)要介紹了GPS、GLONASS、Galileo、BDS、QZSS、IRNSS的發(fā)展概況,探析了它們之間的兼容和互操作性,最后得出了幾點(diǎn)啟示。

GNSS;GPS;BDS;兼容和互操作性;衛(wèi)星導(dǎo)航

1 前 言

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(global navigation satellite system,GNSS)是個(gè)綜合性概念,泛指全球所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),包括全球?qū)Ш较到y(tǒng)、區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)和星基增強(qiáng)系統(tǒng)[1]。GNSS系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)大國(guó)的安全和發(fā)展至關(guān)重要,是重大的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施,世界各大國(guó)都在競(jìng)相發(fā)展自己的GNSS系統(tǒng)。目前已建成或在建的全球?qū)Ш较到y(tǒng)有美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(global positioning system,GPS)、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(global navigation satellite system,GLONASS)、歐洲的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileo navigation satellite system,Galileo)和中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou navigation satellite system,BDS);區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)有日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(quasi-zenith satellite system,QZSS)和印度的印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Indian regional navigational satellite system,IRNSS)。本文簡(jiǎn)述了這6大GNSS系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)計(jì)劃,分析了它們之間的兼容和互操作性,得出了幾點(diǎn)啟示。

2 GNSS系統(tǒng)發(fā)展概況

2.1 GPS

GPS起步于1973年,建成于1994年。GPS最初規(guī)劃為24顆衛(wèi)星,運(yùn)行在6個(gè)軌道面上,近幾年在軌工作衛(wèi)星通常保持在30顆以上。GPS是美國(guó)全球戰(zhàn)略的一部分,它以軍用為主,民用為輔。長(zhǎng)期以來(lái), GPS在美國(guó)的軍事行動(dòng)和國(guó)家安全方面發(fā)揮了不可替代的作用,在全球民用導(dǎo)航市場(chǎng)更是占據(jù)了壟斷地位,已成為衛(wèi)星導(dǎo)航的代名詞。

為了強(qiáng)化GPS的地位和作用,美國(guó)實(shí)施了GPS現(xiàn)代化計(jì)劃。原本GPS有L1、L2兩個(gè)頻率,發(fā)送1個(gè)民用測(cè)距碼L1C/A和2個(gè)軍用測(cè)距碼L1 P(Y)、L2 P(Y)。2005年9月,GPS-2R-M發(fā)射升空,開(kāi)始播發(fā)第2個(gè)民用測(cè)距碼L2C,同時(shí)增播了L1M、L2M兩個(gè)軍用碼。與L1C/A相比,L2C不僅有數(shù)據(jù)通道,還有導(dǎo)頻通道,導(dǎo)頻通道上不調(diào)制導(dǎo)航電文,可增強(qiáng)信號(hào)跟蹤的健壯性。

2010年5月,GPS-2F衛(wèi)星升空,增加了第三頻率L5,在其上調(diào)制了第3民用碼L5C。L5頻段位于受制度保護(hù)的航空無(wú)線電導(dǎo)航服務(wù)(aeronautical radio navigation service,ARNS)頻段內(nèi),所受干擾較少,可用于生命安全服務(wù)。GPS-2F是第2代GPS衛(wèi)星的最后型號(hào),設(shè)計(jì)壽命12年,計(jì)劃制造12顆。2014年8月2日,第7顆GPS-2F衛(wèi)星發(fā)射升空,這顆衛(wèi)星將在9月中旬運(yùn)作;下一顆GPS-2F衛(wèi)星將在10月下旬發(fā)射;美國(guó)計(jì)劃在2016年中期完成全部12顆GPS-2F衛(wèi)星的發(fā)射。截至2014年8月2日,GPS在軌衛(wèi)星數(shù)為33顆,包括7顆GPS-2A、12顆GPS-2R、7顆GPS-2RM和7顆GPS-2F。

GPS-3是第3代GPS衛(wèi)星,它有3種型號(hào)GPS-3A、GPS-3B、GPS-3C;GPS-3A設(shè)計(jì)壽命15年,計(jì)劃于2016年發(fā)射,在其上增播第4民用信號(hào)L1C,L1C將最終取代L1C/A。目前,美國(guó)正加緊實(shí)施GPS-3計(jì)劃,計(jì)劃在2030年之前用GPS-3系列衛(wèi)星替代現(xiàn)有所有型號(hào)的衛(wèi)星,確保美國(guó)在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域長(zhǎng)期保持領(lǐng)先地位。與第2代導(dǎo)航衛(wèi)星相比,GPS-3信號(hào)發(fā)射功率更大,抗干擾能力更強(qiáng),定位精度能達(dá)到1 m以內(nèi),并將有望支持室內(nèi)定位。

2.2 GLONASS

與GPS不同,GLONASS采用頻分多址(frequency division multiple access,FDMA)的信號(hào)體制,衛(wèi)星靠頻率不同來(lái)區(qū)分;GPS采用碼分多址(code division multiple access,CDMA)體制,根據(jù)調(diào)制碼不同區(qū)分衛(wèi)星。FDMA信號(hào)不利于與CDMA信號(hào)互操作,在定位精度上也弱于CDMA信號(hào),阻礙了GLONASS的商業(yè)化應(yīng)用。近幾年,俄羅斯在升級(jí)導(dǎo)航星座的同時(shí),也注重了導(dǎo)航信號(hào)的革新,開(kāi)始增播CDMA信號(hào)。GLONASSK1上發(fā)送了系統(tǒng)首個(gè)CDMA信號(hào)L3OC。GLONASSK2將發(fā)射4個(gè)CDMA信號(hào),L1OC、L3OC為民用, L1SC、L2SC為軍用。GLONASS-KM上將增加L5載波,其CDMA信號(hào)將達(dá)到8個(gè),其中包括2個(gè)能與GPS和Galileo兼容互操作的信號(hào)[2]。

2.3 BDS

BDS是我國(guó)按照“先區(qū)域、后全球,先有源、后無(wú)源”的發(fā)展思路建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它的建設(shè)分3步:首先是在2000年初步建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng),具備了區(qū)域有源服務(wù)能力;接著在2012年底建成了北斗區(qū)域系統(tǒng),具備了區(qū)域無(wú)源服務(wù)能力;最后是在2020年,建成北斗全球系統(tǒng),具備全球無(wú)源服務(wù)能力。

我國(guó)在2000年成功發(fā)射了2顆北斗試驗(yàn)衛(wèi)星,形成了系統(tǒng)服務(wù)能力,完成了第1步計(jì)劃;2003年5月又發(fā)射了1顆備份衛(wèi)星,完全建成了北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)。從2007年4月～2012年10月,我國(guó)發(fā)射了16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,完成了亞太組網(wǎng),于2012年底宣告建成了北斗區(qū)域系統(tǒng),完成了第2步計(jì)劃。目前,北斗區(qū)域系統(tǒng)運(yùn)行良好,建設(shè)北斗全球系統(tǒng)的核心技術(shù)已經(jīng)基本突破,我國(guó)將從2014年底開(kāi)始陸續(xù)發(fā)射4～5顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,隨后再發(fā)射正式衛(wèi)星,2020年完成全球組網(wǎng)的時(shí)間表不變。

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；流動(dòng)相：0.1%甲酸（A）‐乙腈（B），金芪降糖片定性分析實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相洗脫程序?yàn)?0～3min，98%～85%A；3～5min，85%A；5～15min，85%～79%A；入血移行成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相洗脫程序?yàn)?～3 min，98%～71%A；3～5 min，71%A；5～10 min，71%～5%A；10～10.1 min，5%～98%A；體積流量0.3 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為270 nm；柱溫37℃；進(jìn)樣量10 μL。

北斗系統(tǒng)采用空間混合星座,它的衛(wèi)星軌道有三種:地球靜止軌道(geostationary earth orbit,GEO),傾斜地球同步軌道(inclined geosynchronous satellite orbit, IGSO)和中圓軌道(medium earth orbit,MEO)。GPS、GLONASS和Galileo均采用單一中圓軌道,這種軌道能以最少衛(wèi)星數(shù)量實(shí)現(xiàn)全球覆蓋,但在高緯度極區(qū)會(huì)有盲區(qū),且對(duì)我國(guó)本土利用率不高。目前的北斗區(qū)域系統(tǒng)星座構(gòu)成為“5GEO+5IGSO+4MEO”,計(jì)劃中的北斗全球系統(tǒng)的空間星座則為“5GEO+3IGSO+ 27MEO”[3]。

與其他全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)相比,北斗系統(tǒng)具有很多特色,如具有短報(bào)文通信和位置報(bào)告功能,這種能力為北斗系統(tǒng)提供了很多增值服務(wù)空間,目前在海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè),應(yīng)急通信等方面已得到廣泛應(yīng)用。由于星座中有GEO衛(wèi)星,北斗系統(tǒng)中融入了星基增強(qiáng)系統(tǒng),可自主提供廣域差分服務(wù),不需要像GPS那樣還要另建專門(mén)的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)[4]。此外,北斗系統(tǒng)具備三頻導(dǎo)航信息服務(wù)能力,在B1和B2上發(fā)射開(kāi)放服務(wù)信號(hào),在B1和B3上發(fā)射授權(quán)服務(wù)信號(hào),使軍用、民用均可實(shí)現(xiàn)雙頻導(dǎo)航。

B1頻段為1 559.052 MHz～1 591.788 MHz,B2頻段為1 166.22 MHz～1 217.37 MHz,B3頻段為1 250.618 MHz～1 286.423 MHz。目前BDS發(fā)送B1a、B1b、B2I和B3導(dǎo)航信號(hào),中心頻率分別為1 561.098 MHz、1 589.742 MHz、1 207.14 MHz和1 268.52 MHz。BDS完全建好后,導(dǎo)航信號(hào)會(huì)與現(xiàn)在不同,將發(fā)送B1c、B2和B3信號(hào),中心頻率分別為1 575.42 MHz、1 191.795 MHz和1 268.52 MHz。其中B2信號(hào)采用AltBOC(15,10)圓包絡(luò)調(diào)制方式,包括B2a和B2b導(dǎo)航信號(hào),中心頻率分別為1 176.45 MHz和1 207.14 MHz[5]。

2.4 Galileo

Galileo是歐盟為擺脫對(duì)GPS的依賴,打破其壟斷,而建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。Galileo計(jì)劃首次公布于1999年2月,在2002年3月的歐盟15國(guó)交通部長(zhǎng)會(huì)議上被正式批準(zhǔn)啟動(dòng)。歐盟于2005年12月28日和2008年4月27日各成功發(fā)射了1顆Galileo試驗(yàn)衛(wèi)星,用于占用頻率資源和驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)。2011年10月21日,首批2顆Galileo工作衛(wèi)星成功發(fā)射;2012年10月12日,第二批2顆Galileo衛(wèi)星也順利升空;這4顆星是在軌驗(yàn)證衛(wèi)星,也是正式的Galileo工作衛(wèi)星。4顆星是滿足導(dǎo)航服務(wù)的最小數(shù)量,這4顆星可以組成一個(gè)迷你小星座,初步發(fā)揮地面三維定位功能,對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行在軌驗(yàn)證,并為后續(xù)衛(wèi)星的精確入軌提供支持。2014年8月22日,歐盟成功將第5顆和第6顆Galileo衛(wèi)星送入太空,但沒(méi)能進(jìn)入預(yù)定軌道。按照計(jì)劃,至2015年,Galileo星座將有18顆衛(wèi)星,具備初始運(yùn)行能力;至2020年,將完成全部30顆衛(wèi)星的組網(wǎng),具備全面運(yùn)行能力。投入使用后Galileo將與GPS在L1和L5頻點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)兼容和互用[6]。

與現(xiàn)在的GPS相比,Galileo星座的軌道高度更高、軌道面傾角更大,具有更好的全球覆蓋性,建成后可為挪威、瑞典等北歐國(guó)家提供更好服務(wù)。Galileo原計(jì)劃在2008年建成,曾被認(rèn)為是對(duì)美國(guó)GPS最有力的挑戰(zhàn)。不過(guò),由于歐盟的政治體制,需要協(xié)調(diào)各方利益,系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)度被一再延誤,完成全球組網(wǎng)的時(shí)間已推遲到2020年,這使得Galileo喪失了搶占全球市場(chǎng)的大好機(jī)會(huì)。

2.5 QZSS

QZSS是日本按照“先增強(qiáng),后獨(dú)立,兼容漸進(jìn)”的發(fā)展思路建設(shè)的區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)[7]。QZSS可為GPS提供區(qū)域增強(qiáng),系統(tǒng)發(fā)送L1C/A、L1C、L2C、L5C等信號(hào),可將日本民用信號(hào)的精度從10 m提高到1 m以內(nèi)。2010年9月11日,日本發(fā)射了首顆QZSS衛(wèi)星,設(shè)計(jì)壽命10年,拉開(kāi)了日本打造獨(dú)立定位系統(tǒng)的大幕。QZSS的空間星座原定為3顆IGSO衛(wèi)星,可保證總有一顆IGSO衛(wèi)星在日本本土的天頂附近,后又增加了1顆GEO衛(wèi)星。具體計(jì)劃為,在2017年3月之前發(fā)射2號(hào)衛(wèi)星, 2017年5月之前發(fā)射3號(hào)衛(wèi)星,2017年7月之前發(fā)射4號(hào)衛(wèi)星。從2018年開(kāi)始全面啟用由“3IGSO+1GEO”構(gòu)成的QZSS,再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展升級(jí),在2020后建成一個(gè)由“4IGSO+3GEO”構(gòu)成的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。

2.6 IRNSS

印度政府于2006年5月9日正式批準(zhǔn)建設(shè)IRNSS,其空間星座由4顆IGSO衛(wèi)星(2顆在軌備份)和3顆GEO衛(wèi)星構(gòu)成,衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命約為10年。3顆GEO衛(wèi)星分別位于東經(jīng)32.5°、83°、131.5°赤道上空; 4顆IGSO衛(wèi)星軌道傾角為29°,升交點(diǎn)分別位于東經(jīng)55°和111.75°。系統(tǒng)建成后,可為印度本土及邊境以外1500 km范圍內(nèi)的用戶提供精確定位信息服務(wù)。2013年7月2日發(fā)射了系統(tǒng)首顆導(dǎo)航衛(wèi)星IRNSS-1A;2014年4月4日發(fā)射了第2顆導(dǎo)航衛(wèi)星IRNSS-1B;2014年下半年還將再發(fā)射2顆衛(wèi)星;整個(gè)IRNSS系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2016年建成,之后擴(kuò)展升級(jí)為一個(gè)由18顆衛(wèi)星組成的全球?qū)Ш较到y(tǒng)。

3 對(duì)比分析與兼容互操作性

3.1 對(duì)比分析

由于QZSS和IRNSS是區(qū)域系統(tǒng),不便與全球系統(tǒng)對(duì)比,現(xiàn)僅作四大全球?qū)Ш较到y(tǒng)的比較分析,具體參數(shù)如表1所示。

上述對(duì)比表明:

(1)導(dǎo)航衛(wèi)星以MEO衛(wèi)星居多,衛(wèi)星軌道高度、傾角、運(yùn)行周期基本一致。

(2)衛(wèi)星信號(hào)均為偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻信號(hào),各系統(tǒng)具有相同的定位原理和定位算法。

(3)GPS、Galileo和BDS均采用CDMA體制,便于信號(hào)兼容互用。

(4)系統(tǒng)間有共用中心頻率和頻譜重疊的情況,用戶設(shè)備可以用簡(jiǎn)單的射頻前端實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)信號(hào)的接收。

(5)系統(tǒng)時(shí)空基準(zhǔn)不同,但可以通過(guò)轉(zhuǎn)化得到統(tǒng)一。

3.2 兼容與互操作性

目前,各國(guó)GNSS系統(tǒng)競(jìng)相發(fā)展,導(dǎo)航頻率資源十分緊張,加強(qiáng)導(dǎo)航信號(hào)間的兼容和互操作性已成共識(shí)?；ゲ僮餍灾会槍?duì)開(kāi)放信號(hào),它要求各GNSS系統(tǒng)的互操作信號(hào)具有相同的中心頻率,但采用同一頻率會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)間干擾,系統(tǒng)兼容問(wèn)題更嚴(yán)峻。各GNSS系統(tǒng)常通過(guò)共用中心頻率及頻譜重疊的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的互操作,通過(guò)信號(hào)波形及擴(kuò)頻碼的謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)解決兼容問(wèn)題。

2007年7月26日,美歐發(fā)表聯(lián)合聲明,Galileo L1OS將與GPS L1C共用MBOC(6,1,1/11)調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)民用信號(hào)的互操作[8]。在L5(E5a)波段,Galileo E5a信號(hào)采用AltBOC(15,10)調(diào)制與采用QPSK(10)調(diào)制的GPS L5C信號(hào)實(shí)現(xiàn)兼容與互操作。BDS B1c公開(kāi)服務(wù)信號(hào)將采用MBOC(6,1,1/11)調(diào)制方式與GPS L1C/Galileo L1OS在L1頻段共用。B2a與GPS L5/ Galileo E5a中心頻率相同,將在L5頻段實(shí)現(xiàn)互操作。B2b與又E5b頻譜重合,具有很好的互操作性。

未來(lái),GLONASS-KM衛(wèi)星將發(fā)射L1OCM和L5OCM兩個(gè)互操作信號(hào),中心頻率分別為1 575.42 MHz和1 176.45 MHz,與其他系統(tǒng)在L1和L5頻點(diǎn)兼容共用。QZSS能發(fā)射與GPS完全相同的L1C/A、L1C、L2C、L5C信號(hào),與GPS具有最好的互操作性,發(fā)射的E6-LEX又能與Galileo E6信號(hào)兼容互操作。IRNSS在L5和S頻段上發(fā)射CDMA信號(hào),其中L5波段與GPS L5/Galileo E5a波段重合,以此實(shí)現(xiàn)互操作?？梢钥闯?GNSS系統(tǒng)之間的兼容共用集中在L1和L5頻段。

4 啟 示

4.1 GNSS系統(tǒng)始終以軍用為主

盡管衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的民用范圍比軍用更廣,但其本質(zhì)上仍是軍用屬性。美俄建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)是為了滿足軍事需求;我國(guó)建設(shè)BDS的初衷也是為了解決國(guó)防安全和重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用的安全問(wèn)題;Galileo雖說(shuō)是民用性質(zhì),但實(shí)質(zhì)上也是為了擺脫對(duì)GPS的依賴,為建設(shè)歐洲獨(dú)立防務(wù)創(chuàng)造條件。各國(guó)不惜巨資建設(shè)自己的GNSS系統(tǒng)就是不想在軍事上受制于人。

4.2 建成一個(gè)GNSS系統(tǒng)需要20年

GPS起步于1973年,建成于1994年,用了約20年;GLONASS起步于1976年,建成于1995年,也用了約20年;BDS從2000年發(fā)射第一顆試驗(yàn)衛(wèi)星到2020年建成,也是20年;Galileo從1999年首次公布到2020年左右建成,也是需要20年。因此,GNSS系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展需要做長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,必須堅(jiān)持探索論證一代、研發(fā)生產(chǎn)一代和部署運(yùn)行一代同步進(jìn)行。

4.3 GEO和IGSO衛(wèi)星逐漸受到重視

BDS、QZSS和IRNSS的空間星座中均有GEO和IGSO衛(wèi)星,因?yàn)檫@兩種軌道的衛(wèi)星對(duì)特定區(qū)域的利用率比MEO衛(wèi)星高,衛(wèi)星軌道監(jiān)測(cè)也方便,非常適合區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。GEO衛(wèi)星的引入也便于融合星基增強(qiáng)服務(wù)和通信功能,節(jié)省系統(tǒng)設(shè)計(jì)資源。導(dǎo)航與通信集成有望成為下一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方向。

4.4 衛(wèi)星壽命對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要

GLONSS和GPS建成的時(shí)間僅差一年,后來(lái)的發(fā)展卻大相徑庭,一個(gè)重要因素的就是當(dāng)時(shí)GLONASS衛(wèi)星的工作壽命太短,系統(tǒng)投入運(yùn)行不足3年就有一半衛(wèi)星需要替換?，F(xiàn)在各國(guó)都特別重視導(dǎo)航衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命。GLONASS-K1的設(shè)計(jì)壽命已達(dá)10年,正在研制的GLONASS-KM設(shè)計(jì)壽命為15年;GPS-2F的設(shè)計(jì)壽命是12年,GPS-3的設(shè)計(jì)壽命為15年以上;Galileo在軌衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命為12年以上;目前我國(guó)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命為8年,后續(xù)的全球組網(wǎng)衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命可達(dá)10年～12年。

4.5 系統(tǒng)間兼容與互操作已成必然

目前,各GNSS系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)兼容性,并將逐漸在L1和L5頻段實(shí)現(xiàn)互操作。兼容與互操作表面上是國(guó)際合作,實(shí)際上是各導(dǎo)航大國(guó)在民用領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和國(guó)力角逐,最終將導(dǎo)致全球GNSS市場(chǎng)的重新洗牌。不能融入世界GNSS體系的系統(tǒng)將無(wú)法分享國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng),兼容與互操作的程度也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生影響。

5 結(jié) 語(yǔ)

近40多年來(lái),GNSS系統(tǒng)競(jìng)相發(fā)展,呈現(xiàn)出GPS一路領(lǐng)先,GLONASS曲折發(fā)展,BDS分步邁進(jìn),Galileo躑躅前行,QZSS和IRNSS不甘落后的態(tài)勢(shì)。GNSS系統(tǒng)的多極化發(fā)展,正是世界格局多極化的縮影。目前GNSS面臨著系統(tǒng)在升級(jí)、技術(shù)在創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)在轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇期,呈現(xiàn)出“多系統(tǒng)融合并存、跨產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展”的趨勢(shì)。GPS一家獨(dú)大的局面將被打破,各GNSS系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)兼容共用,多模多頻導(dǎo)航將為用戶提供更好的服務(wù)。GNSS產(chǎn)業(yè)將與移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等融合發(fā)展,迎來(lái)時(shí)空信息服務(wù)泛在化、智能化的新時(shí)代。

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Overview of the Development of Global Navigation Satellite System

Han Mengze,Li Kezhao
(School of Surveying and Land Information Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454003,China)

The global navigation satellite system and its application fields are extending and deepening.Big countries are actively developing their own satellite navigation system.The current status and future plans of GPS,GLONASS, Galileo,BDS,QZSS and IRNSS were introduced briefly.The compatibility and interoperability of GNSS was analyzed.Finally,several enlightenment was drawn.

GNSS;GPS;BDS;compatibility and interoperability;satellite navigation

1672-8262(2014)06-28-05

P228

B

2014—08—13

韓夢(mèng)澤(1988—),男,碩士研究生,主要從事衛(wèi)星導(dǎo)航方面的研究。

國(guó)家自然科學(xué)基金(41272373,41202245)