劉春保 （北京空間科技信息研究所）

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2015年全球?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)展回顧

2015 Year in Review：Global Navigation Satellites

劉春保 （北京空間科技信息研究所）

2015年，全球共進(jìn)行導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射10次，成功10次，共計13顆導(dǎo)航衛(wèi)星。其中，美國3次，成功發(fā)射全球定位系統(tǒng)－2F（GPS－2F）衛(wèi)星3顆；歐洲3次，成功發(fā)射“伽利略-全運(yùn)行能力”（Galileo-FOC）衛(wèi)星6顆；中國3次，成功發(fā)射“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星4顆；印度1次，成功發(fā)射“印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”（IRNSS）衛(wèi)星1顆。截至2015年12月31日，國外在軌運(yùn)行導(dǎo)航衛(wèi)星77顆。提供導(dǎo)航服務(wù)的衛(wèi)星55顆，其中，美國GPS系統(tǒng)31顆，俄羅斯“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”（GLONASS）23顆，日本“準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)”（QZSS）1顆（主要提供GPS增強(qiáng)服務(wù)）。

截至2015年底，全球只有GPS、GLONASS和“北斗”區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)投入全面運(yùn)行服務(wù)，為用戶提供定位、導(dǎo)航與授時（PNT）服務(wù)，并可為GPS、GLONASS、“北斗”雙模、多模用戶提供高于單系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)。日本QZSS可提供GPS增強(qiáng)服務(wù)，其自主導(dǎo)航信號尚不能單獨(dú)提供服務(wù)。

1 美國

2015年，美國繼續(xù)保持GPS系統(tǒng)運(yùn)行與服務(wù)的穩(wěn)定，持續(xù)加快GPS系統(tǒng)星座的更新步伐，成功發(fā)射3顆GPS－2F衛(wèi)星，計劃于2016年初完成全部12顆 GPS－2F衛(wèi)星的部署，2017年前使M碼軍用信號、L2C和L5碼民用信號投入使用；同時，美國空軍（USAF）已經(jīng)完成了GPS現(xiàn)代化計劃的調(diào)整，該計劃至少將持續(xù)至2033年。

2015年全球?qū)Ш叫l(wèi)星成功發(fā)射情況（按國家統(tǒng)計）

截至2015年底國外導(dǎo)航衛(wèi)星在軌數(shù)量（按國家統(tǒng)計）

GPS系統(tǒng)最新發(fā)展

目前，GPS系統(tǒng)空間段采用的27軌位基線擴(kuò)展星座，由分布在6個軌道面的27顆衛(wèi)星組成，其軌道高20200km、傾角55°。目前在軌工作衛(wèi)星數(shù)量31顆，空間信號用戶定位誤差1.6m，授時精度20ns。

截至2015年底，GPS系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了2代6個型號衛(wèi)星，至2016年初，美國空軍將完成第二代GPS衛(wèi)星最后一個型號—GPS－2F衛(wèi)星全部12顆衛(wèi)星的發(fā)射，第三代GPS－3衛(wèi)星的發(fā)射進(jìn)入倒計時。

目前，美國正在發(fā)展第三代GPS系統(tǒng)，至2015年底，洛馬公司與其合作伙伴ITT公司完成了首顆GPS－3衛(wèi)星核心模塊的匹配和任務(wù)數(shù)據(jù)單元軟件的審定，整星的熱真空試驗(yàn)也已于2015年秋季啟動，計劃于2016年9月具備初始發(fā)射條件。然而，由于新一代“運(yùn)行控制系統(tǒng)”（OCX）的拖延，GPS的OCX在2018年前才能具備支持GPS－3衛(wèi)星運(yùn)行的能力，也就是說：即使首顆GPS－3衛(wèi)星能夠在2016年或2017年發(fā)射，卻不能投入正常運(yùn)行。因此，GPS－ 3衛(wèi)星與OCX的拖延已經(jīng)對GPS系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)行構(gòu)成了潛在威脅。

GPS－3A衛(wèi)星在軌飛行示意圖

完成“體系結(jié)構(gòu)演進(jìn)計劃”（AEP）后的GPS系統(tǒng)地面控制段由2部分組成，即AEP系統(tǒng)和“發(fā)射、入軌、異常情況處理與運(yùn)行處置”（LADO）系統(tǒng)。在GPS系統(tǒng)運(yùn)行控制段中，AEP和LADO具有不同的功能，執(zhí)行不同的任務(wù)。

AEP的組成與功能：

1）完成最多31顆GPS工作衛(wèi)星的指揮、控制等運(yùn)行管理工作；

2）1個主控站＋1個備份主控站；

3）4副專用地面上行天線＋8副美國空軍衛(wèi)星控制網(wǎng)的上行天線；

4）6個專用監(jiān)測站＋10個隸屬于美國國家地理空間情報局的監(jiān)測站。

LADO的主要功能與任務(wù)：

1）利用美國空軍的衛(wèi)星控制網(wǎng)進(jìn)行除工作衛(wèi)星外其他GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星的指揮與控制管理；

2）在軌衛(wèi)星異常情況處置；

3）衛(wèi)星發(fā)射與發(fā)射后衛(wèi)星的管理；

4）衛(wèi)星壽命終結(jié)時的處置操作。

由于OCX系統(tǒng)研發(fā)的拖延，至2015年底，GPS系統(tǒng)運(yùn)行控制段尚不具備GPS－3衛(wèi)星發(fā)射和運(yùn)行管理能力。因此，在完成運(yùn)行控制段OCX第1階段（OCX Block0）的改進(jìn)之前，美國空軍不具有發(fā)射、管理GPS－3衛(wèi)星的能力。

美國空軍GPS系統(tǒng)未來的更新、補(bǔ)充計劃

2015年2月，美國空軍向眾議院國防委員會提交了題為《GPS系統(tǒng)星座更新、補(bǔ)充》的報告，從衛(wèi)星與運(yùn)載火箭采購、2014年與2015年計劃的對比、在軌衛(wèi)星狀態(tài)、發(fā)射計劃的確定等多個方面回答了國會國防委員會提出的質(zhì)詢，以消除其對保證GPS系統(tǒng)可用性與可持續(xù)性的疑慮。

（1）GPS衛(wèi)星與運(yùn)載火箭的采購計劃

美國空軍已經(jīng)簽署了8顆GPS－3衛(wèi)星的采購合同，此外第9、10顆衛(wèi)星的采購方案已經(jīng)獲得了美國政府的批準(zhǔn)，第11～32顆GPS－3衛(wèi)星的采購活動計劃于2016年初啟動，首先開展設(shè)計成熟度審查與風(fēng)險降低活動，研發(fā)合同的授出時間為2018年。依據(jù)已經(jīng)簽署的采購合同，第1～8顆GPS－3衛(wèi)星將分別在2016－2020年間具備初始發(fā)射能力。

由于GPS－3衛(wèi)星與OCX研發(fā)的拖延，美國空軍于2015年調(diào)整了GPS－3衛(wèi)星的采購計劃。美國空軍認(rèn)為：維持一個可承受、可持續(xù)的星座，要求在具有可承受性、可持續(xù)性的更新、補(bǔ)充策略與穩(wěn)定的衛(wèi)星生產(chǎn)線之間取得平衡。維持GPS系統(tǒng)星座要以星座的需求為依據(jù)，保持衛(wèi)星采購的持續(xù)性，同時保有衛(wèi)星的高速生產(chǎn)能力。生產(chǎn)速度的調(diào)整，應(yīng)尋求最大生產(chǎn)能力儲備與初期衛(wèi)星最小儲存成本之間的平衡。雖然2014財年的計劃有利于降低近期成本，但長遠(yuǎn)來看，新的生產(chǎn)計劃可使GPS系統(tǒng)星座的維持具有更好的可承受性與可持續(xù)性。

原（2014財年）采購計劃：2015年2顆（從第9顆GPS－3衛(wèi)星開始），2016財年2顆，2017財年3顆，2018財年3顆。

未來GPS－3衛(wèi)星具備初始發(fā)射能力的時間1）

新（2015財年修訂后的）采購計劃：2015財年1顆（從第9顆GPS－3衛(wèi)星開始），2016財年1顆，2017財年3顆，2018財年3顆。

對比2014、2015財年的采購計劃，顯然美國空軍放慢了GPS－3衛(wèi)星的采購步伐，2015－2018年間的衛(wèi)星采購數(shù)量從2014財年的10顆減少至2015財年的8顆，顯然這將對未來GPS系統(tǒng)星座的更新、補(bǔ)充構(gòu)成影響，這也是引發(fā)美國國會、GPS應(yīng)用團(tuán)體廣泛擔(dān)憂的重要原因。

2014、2015財年GPS－3衛(wèi)星采購計劃對比

與之相反，美國空軍卻對保證未來GPS系統(tǒng)的可用性與可持續(xù)性充滿了信心。美國空軍認(rèn)為：根據(jù)GPS系統(tǒng)在軌衛(wèi)星的健康狀態(tài)、衛(wèi)星在軌延壽技術(shù)的使用和新衛(wèi)星的補(bǔ)充發(fā)射等，美國空軍完全可以滿足未來GPS系統(tǒng)可用性的要求。

美國空軍認(rèn)為：首先，2014年11月19日，GPS系統(tǒng)星座中至少有30顆在軌衛(wèi)星處于健康狀態(tài)，且另有1顆剛剛發(fā)射的GPS－2F衛(wèi)星完成檢測后，即可投入運(yùn)行，使健康衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到31顆；其次，2015－2016年，美國空軍將完成剩余4顆GPS－2F衛(wèi)星的發(fā)射，可替換星座中超期服役的GPS－2A衛(wèi)星，繼續(xù)改善GPS系統(tǒng)星座的狀態(tài)；第三，通過改進(jìn)電池充電方法，可使18顆在軌運(yùn)行的GPS－2R和2RM衛(wèi)星分別至少延長1～2年，進(jìn)一步改善GPS系統(tǒng)空間星座的狀態(tài)；最后，未來美國空軍將利用GPS－3衛(wèi)星替換星座中的GPS－2R和2RM衛(wèi)星，從而解決GPS星座面臨的中、長期風(fēng)險。

按照上述設(shè)想，GPS現(xiàn)代化計劃將實(shí)施至2033年，即完成最后一顆GPS－3C衛(wèi)星的發(fā)射，保證GPS系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

（2）衛(wèi)星研發(fā)與發(fā)射進(jìn)度拖延的風(fēng)險

美國空軍認(rèn)為，GPS系統(tǒng)衛(wèi)星研發(fā)與發(fā)射進(jìn)度拖延的風(fēng)險主要包括：首顆GPS－3衛(wèi)星（SV01）交付、GPS－3空間系統(tǒng)運(yùn)行人員任務(wù)準(zhǔn)備、OCX計劃關(guān)于現(xiàn)有衛(wèi)星和GPS－3衛(wèi)星控制部分的實(shí)施等3個方面的拖延，且已經(jīng)采取了措施，以降低上述風(fēng)險。首先，利用綜合基線計劃管理，并重新配置解決技術(shù)問題的相關(guān)資源，美國空軍正在降低GPS－3衛(wèi)星研發(fā)與交付的風(fēng)險；其次，美國空軍已經(jīng)修訂了任務(wù)準(zhǔn)備活動計劃，確認(rèn)了空間運(yùn)行人員完成發(fā)射與檢查任務(wù)準(zhǔn)備的時間；第三，美國空軍已經(jīng)完成了現(xiàn)有衛(wèi)星與新一代衛(wèi)星（GPS－3）運(yùn)行與維持備選方案的工程研究。在OCX尚未完成準(zhǔn)備的條件下，美國空軍確定了整個計劃進(jìn)度的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，并啟動了備選計劃，修改了現(xiàn)有體系，在OCX全面投入運(yùn)行前為系統(tǒng)運(yùn)行提供支持。

按照GPS標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)性能規(guī)劃（2008年版）的規(guī)定，GPS系統(tǒng)星座保持至少24顆運(yùn)行衛(wèi)星可用的概率在95%以上。美國空軍的評估表明：GPS系統(tǒng)不能滿足上述承諾與規(guī)定的功能，可用性的風(fēng)險是較低的。除上述風(fēng)險外，GPS系統(tǒng)星座所面臨的最大風(fēng)險是所有天基系統(tǒng)都要面對的，包括：在軌衛(wèi)星的災(zāi)難性失效、發(fā)射失敗和地面系統(tǒng)的脆弱性。為降低上述風(fēng)險，使其處于較低水平，“星座維持評估團(tuán)隊”（CSAT）程序用于按需要提出更新、補(bǔ)充建議。目前，美國空軍可通過執(zhí)行GPS－2R和2RM衛(wèi)星改進(jìn)電池充電控制程序、2016財年前完成剩余GPS－2F衛(wèi)星的發(fā)射、提供向GPS－3過渡穩(wěn)健的星座需求的專家評估等手段，保持GPS系統(tǒng)24顆衛(wèi)星可用概率為95%以上，使GPS系統(tǒng)健康地走向未來。

GPS－3衛(wèi)星與OCX研發(fā)拖延導(dǎo)致成本大幅上升

雖然，美國空軍對保證GPS系統(tǒng)服務(wù)的可用性和發(fā)展的可維持性充滿信心，但是美國國會還是對GPS－3衛(wèi)星和OCX研發(fā)的拖延和由此造成的成本上升表現(xiàn)出了極大的擔(dān)憂。2015年3月，美國政府問責(zé)辦公室（GAO）發(fā)布的《國防采購：選定武器系統(tǒng)評估》報告指出：GPS－3衛(wèi)星和OCX系統(tǒng)研發(fā)的拖延，使GPS系統(tǒng)現(xiàn)代化的投入不斷增長，對GPS系統(tǒng)的維持與發(fā)展均構(gòu)成了潛在威脅。

《國防采購：選定武器系統(tǒng)評估》報告表示：與2013財年相比，因計劃拖延，2014財年GPS－3衛(wèi)星和OCX的研發(fā)投入分別從44億美元和35億美元增長至49億美元和41億美元，即在過去的一年中，GPS－3衛(wèi)星與OCX的投入增長了11億美元，必將對GPS系統(tǒng)的未來發(fā)展構(gòu)成影響。

由于GPS－3衛(wèi)星有效載荷研發(fā)遇到了重大問題（主要包括設(shè)計更改和內(nèi)部信號干擾），導(dǎo)致首顆GPS－3衛(wèi)星的交付時間至少已經(jīng)推遲了28個月。而且首顆GPS－3衛(wèi)星測試過程中出現(xiàn)問題的全面改進(jìn)，有可能產(chǎn)生新的拖延，從而進(jìn)一步加大成本增長的風(fēng)險。

與GPS－3衛(wèi)星的研發(fā)相比，OCX系統(tǒng)研發(fā)的拖延更為嚴(yán)重，其關(guān)鍵能力的交付時間已經(jīng)推遲了4年。GAO的調(diào)研表明：造成OCX計劃嚴(yán)重拖延的主要原因包括計劃調(diào)整、遠(yuǎn)高于預(yù)期的軟件缺陷水平和由此造成的重大返工與代碼增長。GAO將產(chǎn)生上述問題的原因歸結(jié)為對OCX技術(shù)復(fù)雜程度與工作量的認(rèn)識不足或嚴(yán)重低估。

2 歐洲

Galileo系統(tǒng)是歐洲獨(dú)立發(fā)展的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，提供高精度、高可靠性的定位服務(wù)。Galileo系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，其中27顆工作星、3顆備份星。衛(wèi)星分布在3個中地球軌道（MEO）上，軌道高23600km、傾角56°，軌道面間夾角120°，軌道周期14h4min，地面軌跡重復(fù)周期10天，每個軌道上部署9顆工作星和1顆備份星。

2014、2015年Galileo系統(tǒng)發(fā)展計劃對比圖

Galileo系統(tǒng)現(xiàn)狀

Galileo-FOC衛(wèi)星首次發(fā)射部分失利后，2015年歐洲加快了Galileo系統(tǒng)的部署步伐，成功完成3次、6顆Galileo-FOC衛(wèi)星的發(fā)射，并于2015年初完成了首次發(fā)射的2顆Galileo-FOC衛(wèi)星的拯救工作，努力為2016年投入初始運(yùn)行創(chuàng)造條件。

目前，Galileo系統(tǒng)在軌衛(wèi)星12顆，分別為4顆“伽利略-在軌驗(yàn)證”（Galileo-IOV）和8顆Galileo-FOC衛(wèi)星。Galileo系統(tǒng)尚處于系統(tǒng)部署階段，不提供定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)。

2015年，歐洲航天局（ESA）發(fā)布了3個Galileo系統(tǒng)用戶文件，標(biāo)志著Galileo系統(tǒng)信號與服務(wù)定義工作持續(xù)推進(jìn)，包括：2015年4月發(fā)布《Galileo系統(tǒng)NeQuick電離層修正模型》1.1版、2015年9月發(fā)布《Galileo系統(tǒng)開放服務(wù)空間信號接口控制文件》1.2版和《Galileo系統(tǒng)空間信號運(yùn)行狀態(tài)定義》1.2版。

Galileo發(fā)展計劃調(diào)整

2014年Galileo-IOV衛(wèi)星首次發(fā)射的失利與后續(xù)發(fā)射活動的推遲，對Galileo系統(tǒng)發(fā)展造成的影響是不可忽視的。同時，按Galileo系統(tǒng)的定義，其空間星座由30顆衛(wèi)星組成，而目前歐洲僅完成了26顆Galileo衛(wèi)星的采購，尚不能滿足Galileo系統(tǒng)投入全面運(yùn)行的要求。為此，2015年歐洲再次調(diào)整了Galileo系統(tǒng)的發(fā)展計劃，系統(tǒng)投入全面運(yùn)行的時間從2014年計劃中的2018年，推遲為2015年計劃中的2020年。對比2014年、2015年的Galileo系統(tǒng)發(fā)展計劃可以發(fā)現(xiàn)：2017年前2個計劃基本相同，即完成Galileo系統(tǒng)初始運(yùn)行能力的部署；2個計劃的最大區(qū)別在于，2015年的計劃將Galileo系統(tǒng)完成全面運(yùn)行能力建設(shè)的時間從2018年調(diào)整為2020年。對于上述計劃調(diào)整，歐洲給出的解釋是：Galileo系統(tǒng)的發(fā)展將采取更加穩(wěn)妥的策略。然而，實(shí)際情況并非完全如此。

首先，2010年ESA授予OHB公司和英國薩瑞衛(wèi)星技術(shù)公司（SSTL）的Galileo-IOV衛(wèi)星研制合同僅包含22顆衛(wèi)星，即使加上4顆Galileo-IOV衛(wèi)星，目前歐洲也僅采購了26顆Galileo衛(wèi)星。也就是說，離部署由30顆衛(wèi)星組成的、完整的Galileo系統(tǒng)空間段還少4顆衛(wèi)星。按計劃，2016年歐洲將啟動新的Galileo-IOV衛(wèi)星采購活動，以滿足投入全面運(yùn)行的要求。

其次，雖然歐洲已經(jīng)完成了首批2顆Galileo-IOV衛(wèi)星的拯救工作，軌道高度增加了3500km，但并非Galileo的工作軌道，軌道周期與傾角也不相同，能否用于提供正常的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)尚沒有明確的結(jié)論；再加上1顆Galileo-IOV衛(wèi)星因電源故障于2014年4月失效，使能夠投入運(yùn)行服務(wù)的Galileo衛(wèi)星可能只有23顆。因此，2016年歐洲Galileo衛(wèi)星的采購數(shù)量也將受上述2個因素的影響，有可能達(dá)到7顆。

3 俄羅斯

截至2015年12月31日，俄羅斯在軌導(dǎo)航衛(wèi)星28顆，其中GLONASS－M衛(wèi)星26顆，GLONASS－K1衛(wèi)星2顆，提供定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)的衛(wèi)星23顆，全部為GLONASS－M型號。

自2011年底GLONASS系統(tǒng)全面恢復(fù)以來，除2014年因系統(tǒng)故障造成2次服務(wù)短時中斷外，俄羅斯基本保證了GLONASS系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與服務(wù)，提升了俄羅斯在全球定位、導(dǎo)航與授時領(lǐng)域的地位和全球影響力。而且，更加開放的態(tài)度也使GLONASS系統(tǒng)的發(fā)展受益。然而，受2014年烏克蘭沖突的影響，西方國家對俄羅斯進(jìn)行了制裁，其中包括停止提供GLONASS－K衛(wèi)星研發(fā)所需的抗輻射加固器件，使GLONASS-K衛(wèi)星的研制受到重大影響。

2015年3月，俄羅斯航天系統(tǒng)公司（RCS）與信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司（ISS Reshetnev）共同宣布，將研發(fā)全部由俄羅斯部件組成的GLONASS－K衛(wèi)星。俄羅斯航天系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官Andrew Tyulina稱：俄羅斯計劃盡可能快地在GLONASS衛(wèi)星上停止使用采購自國外的電子器件，計劃在2019年前使GLONASS衛(wèi)星電子器件的國產(chǎn)化率達(dá)到80%。

負(fù)責(zé)GLONASS系統(tǒng)衛(wèi)星研發(fā)的俄羅斯信息衛(wèi)星系統(tǒng)-列舍特涅夫公司CEO稱：自主研發(fā)GLONASS－K2所需的抗輻射加固器件至少需要1～2年的時間。為此，將繼續(xù)生產(chǎn)7顆GLONASS－K1衛(wèi)星，使該型號衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到9顆，而不是原計劃的2顆，以滿足GLONASS系統(tǒng)維持與發(fā)展的需要。

GLONASS－K衛(wèi)星在俄羅斯GLONASS系統(tǒng)的未來發(fā)展中占有非常重要的位置，是GLONASS系統(tǒng)全面融入全球衛(wèi)星導(dǎo)航體系，提升俄羅斯在全球定位、導(dǎo)航與授時領(lǐng)域地位的重要支撐。GLONASS分為2個型號，即GLONASS－K1和K2，按最初的研發(fā)計劃，GLONASS－K1為試驗(yàn)衛(wèi)星，用于衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、功能、新信號與新技術(shù)的試驗(yàn)與驗(yàn)證。GLONASS－K2為工作星，計劃采購數(shù)量27顆，用于替代現(xiàn)役的GLONASS－M衛(wèi)星，并將GLONASS系統(tǒng)空間段擴(kuò)展為30顆衛(wèi)星組成的星座。

4 日本

2015年1月9日，日本發(fā)布了新的航天基本計劃。在計劃的第四章“航天政策的具體措施”中明確指出：強(qiáng)化航天在安全保障領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)化日本的導(dǎo)航、通信和情報收集等航天系統(tǒng)。具體講，要確立QZSS的7星體制，實(shí)現(xiàn)“持續(xù)導(dǎo)航”能力，以此為前提討論如何在安全保障方面的有效運(yùn)用。

QZSS發(fā)展路線圖

日本新的航天基本計劃指出：2020年QZSS的首顆衛(wèi)星“指路”（Michibiki）將到達(dá)設(shè)計壽命，因此應(yīng)從2015年開始研制“指路”的后續(xù)衛(wèi)星，維持由4顆衛(wèi)星組成的QZSS。2017年將著手研制新增的3顆衛(wèi)星，并于2023－2024年使上述衛(wèi)星投入運(yùn)行，完成能夠提供連續(xù)導(dǎo)航定位能力的、由7顆衛(wèi)星組成的QZSS。

因此，日本政府已經(jīng)明確了發(fā)展由7顆衛(wèi)星組成的QZSS計劃，2024年前完成系統(tǒng)部署。

與首顆QZSS衛(wèi)星“指路”相比，第2～4顆QZSS衛(wèi)星在導(dǎo)航信號上有一定變化，主要變化為地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星增加了主要用于災(zāi)難與應(yīng)急管理的短信服務(wù)。

第2～4顆QZSS衛(wèi)星將在2016－2017年間發(fā)射，完成在軌測試后，計劃于2018年投入運(yùn)行，主要為日本與亞太地區(qū)提供GPS增強(qiáng)服務(wù)，并播發(fā)自主導(dǎo)航信號，提高定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)的性能。

5 印度

繼2014年印度IRNSS取得重要進(jìn)展后，2015年印度繼續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)IRNSS系統(tǒng)的建設(shè)。2015年3月28日，印度成功發(fā)射了第4顆IRNSS衛(wèi)星，使IRNSS系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到4顆。雖然印度IRNSS系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)取得了一些成就，然而與其計劃于2016年完成7顆衛(wèi)星組成的IRNSS系統(tǒng)的部署，并投入運(yùn)行仍有較大差距。為此，2015年11月，印度宣布加快IRNSS系統(tǒng)的部署，于2016年3月底前發(fā)射3顆IRNSS衛(wèi)星，完成系統(tǒng)部署，以保證IRNSS系統(tǒng)于2016年投入運(yùn)行。

印度IRNSS系統(tǒng)的發(fā)展開始于2006年，同年5月印度政府批準(zhǔn)了IRNSS計劃，投資約3.5億美元建設(shè)由7顆GEO軌道和傾斜地球同步衛(wèi)星軌道（IGSO）的衛(wèi)星和地面控制段、用戶段組成的區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，使印度擁有完全自主的軍事與民用衛(wèi)星導(dǎo)航能力。

IRNSS衛(wèi)星采用與印度氣象衛(wèi)星卡帕娜-1 （Kalpana－1）相似的平臺，質(zhì)量約為1370kg，太陽電池總功率1600W。有效載荷包括2個40W的固態(tài)功率放大器、時鐘管理與控制單元頻率發(fā)生與調(diào)制單元、導(dǎo)航處理器、信號發(fā)生器和原子鐘等。導(dǎo)航頻率選用S頻段（2492.08MHz）和L頻段（L5，1176.45MHz）。

與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)大多選擇L頻段播發(fā)導(dǎo)航系統(tǒng)不同，印度IRNSS系統(tǒng)在L5頻段和S頻段各播發(fā)1個軍用信號和1個民用信號，以滿足印度軍事與民用衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的需求。

此外，印度設(shè)想在IRNSS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展由18顆衛(wèi)星組成的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。然而從星座構(gòu)型的角度分析，18顆衛(wèi)星組成的空間星座難以形成較為理想的全球覆蓋，定位、導(dǎo)航與授時服務(wù)的性能較低，全球民用衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域缺乏足夠的競爭力。