【正文】 伽利略”衛(wèi)星導航計劃。 我們知道，目前世界上已有的兩大衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)在運行：一是美國的全球定位系統(tǒng)（ GPS），二是俄羅斯的“格魯納斯”（ GLONASS）。但是這兩個系統(tǒng)受到美、俄兩國軍方的嚴密控制，其信號的可靠性無法得到保證。長期以來歐洲只能在美、俄的授權(quán)下從事接收機制造、導航服務等從屬性的工作?？扑魑謶?zhàn)爭時，歐洲完全依賴美國的全球定位系統(tǒng)。當這個系統(tǒng)出于軍事目的而停止運作時，一些歐洲企業(yè)的許多事務被迫中斷。為了能在衛(wèi)星導航領域中占有一席之地，歐洲認識到建立擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)的重要性。同時在歐洲一體化的進程中，建立歐洲自主的衛(wèi)星導航系統(tǒng)將會全面加強歐盟諸成員國間的聯(lián)系和合作。在這種背景下，歐盟決定啟動一個軍民兩用的與現(xiàn)有的衛(wèi)星導航系統(tǒng)相兼容的全球衛(wèi)星導航計劃 ———“伽利略”（ GALILEO）計劃。 歐盟在 1999年 2月首次提出“伽利略”計劃。計劃分成四個階段：論證階段，時間為 2022年；系統(tǒng)研制和在軌確認階段，包括研制衛(wèi)星及地面設施，系統(tǒng)在軌確認，時間為 2022年至 2022年；星座布設階段，包括制造和發(fā)射衛(wèi)星，地面設施建設并投入使用，時間為 2022年至 2022年；運營階段，從 2022年開始。 2022年度的論證工作為“伽利略”計劃勾畫出一個輪廓。論證報告指出，計劃投入 金，服務范圍覆蓋全球，可以提供導航、定位、時間、通信等項服務。其服務方式包括開放服務、商業(yè)服務與官方服務三個方面。 “伽利略”衛(wèi)星導航計劃 開放服務包括定位、導航和時間信號服務，但不包括系統(tǒng)集成信息。 對用戶而言，系統(tǒng)集成信息是指用戶能實時了解系統(tǒng)發(fā)布的信號的質(zhì)量，尤其是可能的預設的功能性干擾情況。開放服務和現(xiàn)有的 GPS和 GLONASS系統(tǒng)的類似服務相兼容，但其服務精度更高。任何人只要裝備了“伽利略”接收機就能接收 GPS、 GLONASS和“伽利略”衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號。開放服務將與商業(yè)和生命安全服務共享兩個開放的導航信號。開放服務將主要用于道路交通中的個人導航、道路信息和提供路線建議的系統(tǒng)、移動通信等應用領域。 商業(yè)服務將主要涉及專業(yè)用戶，這些專業(yè)用戶將來自測繪、海關、船舶和車輛管理以及關稅征收等領域。 商業(yè)服務將提供在獨立頻率上的第三種導航信號的接入服務，并使用戶能利用三載波相位模糊分辨力技術（ TCAR）來改善精度。商業(yè)服務中將包含集成信息，時間信號的精度將會高達到 100納秒。商業(yè)服務將采取“準入控制”措施，“準入控制”措施的實現(xiàn)將通過接收機上的“進入匙”（類似于移動通訊中的 Pin碼）來保證。這樣將無需使用昂貴的信號編碼技術。 官方服務的對象是那些對于精度、信號質(zhì)量和信號傳輸?shù)目煽啃砸髽O高的用戶。官方服務將包括以下三種：生命安全服務、官方管理服務和搜救服務。生命安全服務（開放服務加集成信息）將根據(jù)一個明確的“時間警告限定”（在非正常情況出現(xiàn)后 6秒）向全球用戶發(fā)布有關系統(tǒng)的集成信息缺損的警告。生命安全服務的時效性很強，并將實行“準入控制”措施。在有關官方管理領域（例如交通）的服務將具有抵抗人為干擾及非法入侵的能力。官方管理服務的信號將由經(jīng)過編制的測距碼和集成數(shù)據(jù)組成。這項服務的接入將受到歐盟成員國的控制。搜救服務將實現(xiàn)對遇難人員和運輸工具的精確定位，通過“伽利略”衛(wèi)星裝備的搜救轉(zhuǎn)發(fā)器，裝備有搜救黑匣子的運輸工具在出現(xiàn)意外時，搜救黑匣子將開始工作并向救援中心發(fā)送求救信號，在收到求救信號后，救援中心會向求救者發(fā)送反饋信息。 “伽利略”衛(wèi)星導航計劃 “伽利略”系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)包括星座與地面設施、服務中心、用戶接收機等。衛(wèi)星星座將由 30顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星采用中等地球軌道，衛(wèi)星均勻地分布在高度約為。每顆衛(wèi)星都將搭載導航載荷和一臺搜救轉(zhuǎn)發(fā)器。每次發(fā)射將會把 5或 6顆衛(wèi)星同時送入軌道。地面控制設施包括衛(wèi)星控制中心（用于衛(wèi)星軌道改正的遙感和遙測中心）和提供各項服務所必需的地面設施。地面控制設施管理衛(wèi)星星座及測定和播送集成信息。系統(tǒng)使用 4個載頻向全球播發(fā) 5種導航信號，這些導航信號支持開放、商用、生命安全和政府管理和搜救服務。系統(tǒng)還劃分為 8個區(qū)域部分，用來發(fā)送針對各自區(qū)域的集成信息。每個區(qū)域部分的耗費將由所在區(qū)域來負擔。區(qū)域部分將由一個用于監(jiān)測信號集成信息的測站網(wǎng)和一個數(shù)據(jù)處理中心組成。它能滿足例如機場、港口、鐵路、公路、人口和工業(yè)密集區(qū)等處的不同要求，其定位為精度好于 1米。典型功能是信號中繼包括信號集成信息的監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理和傳輸。向用戶接收機的數(shù)據(jù)傳輸可以通過一種特殊的聯(lián)系方式或其他系統(tǒng)的中繼來實現(xiàn)，例如通過移動通訊網(wǎng)或通過航海導航系統(tǒng)等。系統(tǒng)通過服務中心向用戶提供接口，存儲和發(fā)布信息，支持開發(fā)應用。種類齊全的“伽利略”接收機不僅可以接收本系統(tǒng)信號，而且可以接收 GPS、“格魯納斯”這兩大系統(tǒng)的信號，并且實現(xiàn)導航功能和移動電話功能的結(jié)合，與其他飛行導航系統(tǒng)的結(jié)合。 “伽利略”衛(wèi)星導航計劃 北斗系統(tǒng)由 2顆地球靜止衛(wèi)星（ GEO）對用戶雙向測距，由 1個配有電子高程圖庫的地面中心站進行位置解算。定位由用戶終端向中心站發(fā)出請求，中心站對其進行位置解算后將定位信息發(fā)送給該用戶。 它的定位基于三球交會原理，即以 2顆衛(wèi)星的已知坐標為圓心，各以測定的本星至用戶機距離為半徑，形成 2個球面，用戶機必然位于這 2個球面交線的圓弧上。中心站電子高程地圖庫提供的是一個以地心為球心、以球心至地球表面高度為半徑的非均勻球面。求解圓弧線與地球表面交點，并已知目標在赤道平面北側(cè)，即可獲得用戶的二維位置。 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)有哪三大功能？ 快速定位： 北斗導航系統(tǒng)可為服務區(qū)域內(nèi)用戶提供全天候、高精度、快速實時定位服務。 簡短通信： 北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向數(shù)字報文通信能力，可以一次傳送超過 100個漢字的信息。 精密授時： 北斗導航系統(tǒng)具有單向和雙向兩種授時功能。根據(jù)不同的精度要求 ,利用授時終端 ,完成與北斗導航系統(tǒng)之間的時間和頻率同步 ,可提供數(shù)十納秒級的時間同步精度。 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)適用于哪些應用領域？ 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以在服務區(qū)域內(nèi)任何時間、任何地點，為用戶確定其所在的地理經(jīng)緯度，并提供雙向通信服務。系統(tǒng)可以為船舶運輸、公路交通、鐵路運輸、野外作業(yè)、水文測報、森林防火、漁業(yè)生產(chǎn)、勘察設計、環(huán)境監(jiān)測等眾多行業(yè)以及其他有特殊調(diào)度指揮要求的單位提供定位、通信和授時等綜合服務。例如在西部和跨省區(qū)運營車輛、沿海和內(nèi)河船舶的監(jiān)控救援，水利、氣象、石油、海洋和森林防火的信息采集，通信、電力、鐵路網(wǎng)絡的精確授時，公安保衛(wèi)、邊防巡邏、海岸緝私和交通管理的導航通信等。 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)兩顆星如何定位？ 中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) GPS技術的其他應用領域 ? 車輛自導航 ? 車船管理調(diào)度： 在出租車行業(yè)、長途運輸業(yè)、租車服務業(yè)等將能夠?qū)囕v進行跟蹤、調(diào)度管理。在擁擠的停車場、火車調(diào)度場能夠準確地確定車輛的位置，有效地調(diào)動車輛。 ? 郵遞服務： 對重要的貨物、包裹與信函等進行跟蹤、引導與保護。對貨場物品入庫與出庫的調(diào)度能有效地確定貨物的存放地點，提高出貨效率，增加管理手段、避免積壓。 市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)市話網(wǎng)深圳市連續(xù)運行衛(wèi)星定位導航服務系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及通信網(wǎng)絡示意圖市電信局監(jiān)控分析中心衛(wèi)星定位信號發(fā)射臺FM 電臺基準站 1基準站 2基準站 3基準站 4基準站 5進入移動電話系統(tǒng)用戶用戶全向天線定向天線Modem? 民航運輸： 使飛機著陸時駕駛員通過儀表操作對準跑道。 ? 漁業(yè)生產(chǎn)： GPS能滿足漁獵對定位的要求。同時能為捕魚船隊在法律上避免發(fā)生捕魚邊界的糾紛，提高在經(jīng)濟專屬區(qū)的作業(yè)效率。 ? 公路水路維護： 能準確地引導維護人員調(diào)查需維護的交通設施。 ? 火警、警察、救護的應急調(diào)遣： 提高緊急事件處理部門對火災現(xiàn)場、犯罪現(xiàn)場、交通事故現(xiàn)場、交通堵塞等緊急事件的響應效率。 ? E－ 911： 美國通訊委員會（ FCC）要求將所有的移動電話安裝無線電定位裝置，以便用戶在通過移動電話向911請求幫助時可找到用戶位置，實現(xiàn)快速援助。 GPS將是滿足 FCC要求的一種精確、成本低廉的方式。 ? 搜索與求援： 將更加有效地對在人跡罕至、條件惡劣的航海、登山探險、滑雪、沙漠作業(yè)中失蹤的人員進行求援搜索。 ? 道路支持： 車在路上壞了時，將提高救援車輛找到你的效率。 ? 突發(fā)事件臨戰(zhàn)狀態(tài)準備： 如在洪水發(fā)生時，需要快速地為救災工作做好準備，如繪制洪水邊界圖、排洪國界圖、排洪通道、防洪大堤的調(diào)查。 滿足人們在資源勘探、遙感探測、勘探地形、森林實地自然資源調(diào)查、動物跟蹤、生態(tài)環(huán)境保護、海洋生物調(diào)查、社會調(diào)查、防止動物威脅等諸多方面對定位精度的要求。 在徒步旅行、野營、打獵時人們會發(fā)現(xiàn) GPS要比USGS（美國國家地圖中心）的地圖更方便應用。在航船時能準確地繞過沙洲巖石等障礙區(qū)，釣魚者能夠準確地找到魚窩、平靜的水灣等。 GPS衛(wèi)星現(xiàn)代化 一、 GPS衛(wèi)星現(xiàn)代化的提出和內(nèi)涵 GPS現(xiàn)代化的提法是 1999年 1月 25日美國副總統(tǒng)以文告的形式發(fā)表的。文告只提出了幾項民用 GPS導航技術的改進和發(fā)展，但其整個 GPS現(xiàn)代化實質(zhì)是要加強 GPS對美軍現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的支撐和保持全球民用導航領域中的領導地位。他的內(nèi)涵：一是保護，即 GPS現(xiàn)代化是為了更好地保護美方和友好方的使用，要發(fā)展軍碼和強化軍碼的保密性能，加強抗干擾能力；二是阻止：即阻擾敵對方的使用，施加干擾，施加 SA， AS等；三是保持，即是保持在有威脅地區(qū)以外的民用用戶有更精確更安全的使用。 美國提出 GPS現(xiàn)代化的基本目的是滿足和適應 21世紀美國國防現(xiàn)代化發(fā)展的需要，這是 GPS現(xiàn)代化中第一位的，根本的。 GPS現(xiàn)代化是為了更好地支持和保障軍事行動。 美國軍事用戶對 GPS的需求大體有以下 4個主要方面。 二、 GPS現(xiàn)代化計劃中的軍事部分 在今后“信息戰(zhàn)”“電子戰(zhàn)”的背景下， GPS必須要有更好的抗電子干擾能力； 1. 要有安全的 GPS使用范圍，這包括兩方面的含義，一是 GPS用戶能安全使用，二是對不同類型 GPS用戶要有不同使用范圍，要區(qū)別對待； 2. GPS用戶要有更短的首次初始化時間； 3. 和其他軍事導航系統(tǒng)和各類武器裝備要相互配適。 GPS除了在各類運載器（包括載人和火器）的導航和定位方面發(fā)揮了巨大作用外，在對戰(zhàn)斗人員的支持和援助中發(fā)揮了關鍵性作用。 在軍事用戶需求調(diào)查的基礎上，美國軍方作出以下 4項 GPS現(xiàn)代化的響應技術措施。 1. 增加 GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號強度，以增加抗電子干擾能力。 2. 在 GPS信號頻道上，增加新的軍用碼（ M碼），與民用碼分開。 M碼有更好的抗破譯的保密和安全性能。 3. 軍用接受設備比民用設備有更好的保護裝置，抗干擾能力和快速初始化功能更強。 4. 創(chuàng)造新的技術，以阻止和阻擾敵方使用 GPS。 三、 GPS現(xiàn)代化計劃中的民用部分 為更好地滿足民用導航、定位、大氣探測等方面的需求，美方認為大體有以下 5個主要方面。 1. 改善民用導航和定位的精度； 2. 擴大服務的覆蓋面和改善服務的持續(xù)性； 3. 提高導航的安全性，如增強信號功率 ,增加導航信號和頻道； 4. 保持 GPS在全球定位系統(tǒng)中技術和銷售的領先地位； 5. 注意和現(xiàn)有的和將來的民用其他空間導航系統(tǒng)的匹配和兼容。 基于上述需求，美方擬采取的措施有： 1. 在一年一度評估的基礎上，決定是否將 SA信號強度降為零。停止 SA的播放，將使民用實時定位和導航的精度提高 3—5倍。這已開始實行。這里要說明一點，美國軍方已經(jīng)掌握了 GPS施加 SA的技術，即 GPS可以在局部區(qū)域內(nèi)增加 SA信號強度，使敵對方利用 GPS時嚴重降低定位精度，無法用于軍事行動。 2. 在 L2頻道上增加第二民用碼，即 CA碼。這樣用戶就可以有更好的多余觀測，以提高定位精度，并有利于電離層的改正。 3. 增加 L5民用頻率，這有利于提高民用實時定位的精度和導航的安全性。 四、 GPS現(xiàn)代化計劃的進程安排 1. GPS現(xiàn)代化第一階段 發(fā)射 12顆改進型的 GPS BLOCK Ⅱ R型衛(wèi)星，它們具有一些新的功能。既能發(fā)射第二民用碼，即在 L2上加載 CA碼；在 L1和 L2上播發(fā) P（ Y）碼的同時，在這兩個頻率上還試驗性的同時加載新的軍碼（ M碼）； Ⅱ R型的信號發(fā)射功率，不論在民用通道還是軍用通道上都有很大提高。 2. GPS現(xiàn)代化第二階段 發(fā)射 6顆 GPS BLOCK Ⅱ F（“ Ⅱ FLite” ）。 GPS BLOCK Ⅱ F型衛(wèi)星除了有上面提到的 GPS BLOCK Ⅱ R型衛(wèi)星的功能外，還進一步強化發(fā)射 M碼的功率和增加發(fā)射第三民用頻率，即 L5頻道。 GPS Ⅱ F型衛(wèi)星的第一顆的發(fā)射不遲于 2022年。到 2022年在空中運行的 GPS衛(wèi)星中，至少有 18顆 Ⅱ F型衛(wèi)星，以保證 M碼的全球覆蓋。到 2022