什么是GNSS?

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一、GNSS介绍

  GNSS系统——GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写。很长时间以来,它有两个译名:全球卫星导航系统和全球导航卫星系统。

  早在20世纪90年代中期开始,欧盟为了打破美国在卫星定位、导航、授时市场中的垄断地位,获取巨大的市场利益,增加欧洲人的就业机会,一直在致力于一个雄心勃勃的民用全球导航卫星系统计划,称之为Global Navigation Satellite System。该计划分两步实施:第一步是建立一个综合利用美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统的第一代全球导航卫星系统(当时称为GNSS- 1,即后来建成的EGNOS);第二步是建立一个完全独立于美国的GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统之外的第二代全球导航卫星系统,即正在建设中的 Galileo卫星导航定位系统。由此可见,GNSS从一问世起,就不是一个单一星座系统,而是一个包括GPS、GLONASS等在内的综合星座系统。近年来,GPS接收机制造厂商纷纷推出高性能GNSS接收机。如PENTAX的Smart 78/88、Smart 8800,后者更是可以升级到72通道,成为真正意义上的GNSS接收机。

  综上所述,GNSS的中文译名应为全球导航卫星系统。

 

二、GNSS发展史

  说起卫星定位导航系统,人们就会想到GPS,但是现在,伴随着众多卫星定位导航系统的兴起,全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼:GNSS。当前,在这一领域最吸引人眼球的除了GPS外,就是欧盟和我国合作的“伽利略”导航卫星系统。

  “伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位方案。“伽利略”卫星导航定位系统的建立将于 2007年底之前完成,2008年投入使用,总共发射30颗卫星,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补卫星。卫星高度为24126公里,位于3个倾角为 56度的轨道平面内。该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。

  “伽利略”系统将为欧盟成员国和中国的公路、铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供精度为1米的定位导航服务,从而也将打破美国独霸全球卫星导航系统的格局。按计划,首批两枚实验卫星将于2005年末和2006年发射升空。

 

三、GNSS的优势

  “伽利略”系统是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统,在2008年发射第2颗试验卫星,全球的用户将使用多制式的接收机,获得更多的导航定 位卫星的信号,将无形中极大地提高导航定位的精度,这是“伽利略”计划给用户带来的直接好处。另外,由于全球将出现多套全球导航定位系统,从市场的发展来 看,将会出现GPS系统与“伽利略”系统竞争的局面,竞争会使用户得到更稳定的信号、更优质的服务。世界上多套全球导航定位系统并存,相互之间的制约和互 补将是各国大力发展全球导航定位产业的根本保证。

  “伽利略”计划是欧洲自主、独立的全球多模式卫星定位导航系统,提供高精度,高可靠性的定位服 务,实现完全非军方控制、管理,可以进行覆盖全球的导航和定位功能。“伽利略”系统还能够和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互 合作,任何用户将来都可以用一个多系统接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求。

  “伽利略”系统可以发送实时的高精度定位信息,这是现有的卫星导航系统所没有的,同时“伽利 略”系统能够保证在许多特殊情况下提供服务,如果失败也能在几秒钟内通知客户。与美国的GPS相比,“伽利略”系统更先进,也更可靠。美国GPS向别国提 供的卫星信号,只能发现地面大约10米长的物体,而“伽利略”的卫星则能发现1米长的目标。一位军事专家形象地比喻说,GPS系统,只能找到街道,而“伽 利略”则可找到家门。

 

四、GNSS的发展方向

  GNSS以后的发展趋势将趋于组合导航的方向发展,尤其是在我国北斗二代的全面发射,为了在2020年以后实现全球覆盖后走向商业化并与现行的GPS与GLONASS分一杯羹,将大力发展多频多模的接收机从而慢慢提升北斗的使用,同时卫星数的增多可以弥补GPS单一星座个别时间段的卫星的不足提高星座几何强度降低DOP值但不会提高多少精度,因为gps目前的精度是北斗远远赶不上的,通过一些列的融合彻底打破GPS在导航方面的垄断。由于在卫星导航方面的技术已经没有多大突破所以现在工作者在综合导航方面下了很大功夫;另一点就是与惯导的结合互相弥补不足。总之以后的工作就是如何把现有的导航进行融合,而如果期待以后GNSS单独方面的运用则可能性较少如果想要获得更高的精度,在现行条件下则只能期待着一场GNSS领域的理论革命!

 

五、GNSS与GPS有哪些关系

GLONASS、Galileo、GPS、北斗这些导航卫星系统统称GNSS(Global Navigation Satellite System)

GPS——美国的卫星导航系统

GLONASS——俄罗斯

Galileo——欧洲

北斗——中国

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