glonass是哪个国家的导航(glonass有多少颗卫星)

注:本文编译自俄罗斯科技媒体cnews文章，因此文中的讨论难免会更偏向GLONASS。

原始链接:

https://zoom.cnews.ru/publication/item/64421

目前世界上主流的导航系统有美国的GPS、俄国的GLONASS、中国的北斗和欧洲的伽利略。

其中GLONASS和GPS是最早的，上世纪中期出现在苏联和美国，用于军事目的。几十年后，这些最初的军事发展可以为地球上几乎所有人提供服务。

本文的内容包括:

什么是 GLONASS 及其工作原理GLONASS 在技术上与 GPS 有何不同导航系统伽利略和北斗如果一个导航系统被关闭会发生什么哪个导航系统更好

什么是GLONASS，它是如何工作的？

GLONASS (GLONASS)是俄国制造的全球卫星导航系统。它创建于20世纪50年代末，但直到20世纪才被广泛应用于民用领域。它目前属于俄罗斯联邦。

人们常说“GLONASS是全球定位系统的模拟”，但事实并非如此。苏联科学家比美国人更早开始创建卫星导航系统:在苏联，这项技术的基础是在1958年开发的，而在美国，他们在1959年第一颗人造地球发射后就考虑使用航天器为苏联卫星导航。

GLONASS历史

首先，让我们弄清楚如何使用GLONASS来确定坐标。它是利用地球上大约19000到20000公里轨道上的几颗卫星组成的网络空进行的。当你想知道你的位置时，你的GLONASS设备将探测到至少四颗这样的卫星。接下来，您将测量信号从卫星到达您的设备所需的时间，然后计算到每个卫星的距离。由于卫星的坐标在任何时候都是已知的，这些距离可以用来计算接收器的当前地理位置。

为了覆盖整个地球表面，GLONASS导航系统的轨道星座必须包括至少24颗卫星。在这样的数量下，每个用户的“可视”区域内至少有4颗卫星。这是确定对精确地理定位很重要的四个参数所需的时间:X和Y坐标、Z高度以及卫星时钟和用户设备时钟之间的时差。

导航系统的工作原理

在编写本报告时，GLONASS轨道星座包括26颗卫星，其中一颗正处于进入该系统的阶段。

22年7月14日GLONASS号宇宙飞船的当前位置

GLONASS和GPS在技术上有什么不同？

全球定位系统，全称GPS，是美国开发的全球定位系统。它使用与GLONASS相同的定位原理。截至2022年6月，GPS星座中有31颗卫星在使用。然而，像GLONASS一样，GPS只有24颗卫星来覆盖整个地球。

群体轨道比较

GLONASS系统和GPS系统之间有许多技术差异，但大多数对普通用户来说并不重要。让我们详细讨论主要的，除了我们已经提到的卫星数量的差异:

卫星的位置GLONASS 卫星放置在三个平面上，它们以 64.8° 的标称角度向赤道倾斜，并以 11 小时 15 分 44 秒的周期旋转。它们与地球的自转异步移动。这提供了一个稳定的轨道系统，与 GPS 轨道不同，它几乎不需要对航天器轨道进行校正。此外，即使将几颗卫星带出轨道，这也不会影响俄罗斯联邦领土上的导航可用性。反过来，GPS 卫星在六个平面上，倾斜约 55° 并同步转动——它们需要地面校正站来进行准确的地理定位。数据传输方法卫星传输的信息使用不同的协议进行加密：GLONASS 具有 FDMA，这是一种更耗能的协议，但具有更好的数据保护；GPS具有经济且安全性较低的CDMA。定位误差对于 GLONASS，它是 3-6 m，对于 GPS，它是 2-4 m。覆盖范围GLONASS 覆盖了俄罗斯联邦全境的 100% 和地球的 70%。另一方面，GPS 可以在任何地方工作，除了极圈附近的纬度 – 问题在于轨道的倾角。

其实对于普通用户来说，卫星的轨道和高度，地面跟踪站如何向他们传输信息，如何进行计算，都没有区别。在确定地理位置时，他不需要“外科手术”般的精确度。但是，几米的误差对于民用和军用导航空、大地测量和地图学以及陆地边界的确定可能是决定性的。在地面基础设施和更复杂的导航设备的帮助下，GLONASS和GPS都可以提供精确到几毫米的坐标。

GLONASS和GPS的主要区别:

系统

GLONASS

GLONASS

卫星高度

9100公里

2180公里

星座中的卫星数量

26

31

地理定位精度

2.5米

6–8м，& lt0.715м

第一次开始

1982

1978

导航系统伽利略和北斗

世界上还有其他导航系统。例如，伽利略号归欧盟和欧洲航天局所有。几十个国家正在参与这个项目的开发，包括东南亚和拉丁美洲的国家。顺便说一下，大多数伽利略卫星星座都是由俄罗斯联盟号运载火箭发射进入轨道的。

伽利略的卫星高度是23222公里。

与GLONASS和全球定位系统不同，伽利略不受任何国家的国防部控制。同时，在欧盟立法层面，允许欧洲各国军队在军事行动中使用该系统。

尽管付出了所有的努力，部署完整的伽利略轨道星座还是花了十几年的时间，工作还远没有结束。一些卫星停止服务，不使用或以测试模式运行。2019年夏天，出现重大故障。在此期间，所有客户有几天无法获得伽利略导航信息。最后，一个提高系统抵御黑客攻击能力的项目拖了好几年。

中国开发的另一个大型卫星导航系统是北斗。在组成我国北斗卫星导航系统的卫星中，有5颗静止轨道卫星和30颗中高轨道卫星，其中30颗中高轨道卫星的高度在21.3-21.5千公里之间。

北斗卫星导航系统的发展

北斗系统具有以下特点:

第一，北斗系统空是由三种轨道卫星组成的混合星座。与其他卫星导航系统相比，高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其是在低纬度地区。

第二，北斗系统提供多个频点的导航信号，通过多频信号的组合可以提高服务精度。

俄罗斯航天局和中国卫星导航委员会正在努力确保北斗和GLONASS之间的互补性。两国专家承诺，在不久的将来，俄罗斯和中国的系统组合将在俄罗斯和中国提供更稳定的信号和更高的导航精度。

如果其中一个导航系统关闭了会发生什么？

全球导航系统的安排方式使得在个别国家的领土上完全禁止任何系统在技术上是不可能的。即使是最近对等禁止在美国和俄罗斯的领土上建造站，也无法测量小于1分米的距离。美国的基站继续接收和发射GLONASS信号，而俄罗斯的基础设施使用GPS、伽利略和北斗导航数据。

哪个导航系统比较好？

说一种制度比另一种制度更差或更好是不正确的。

不同国家地面跟踪站的国家运营商指出，在某些纬度上，一个系统比另一个系统工作得更好。例如，GLONASS在北纬可能比GPS更精确，反之亦然。效率取决于许多因素。

获得更高的坐标确定精度；

使用支持两个或更多导航系统的设备时，例如 GLONASS + GPS + 北斗。这种“多系统”用于运输（飞机、公共汽车等）和关键基础设施。使用能够接收和处理来自地面基础设施的附加校正信息的高精度专业设备时。在适当的宽范围校正系统中使用“原生”设备时。也就是说，GLONASS – 在俄罗斯联邦和邻国以及北纬地区，北斗 – 在中国，伽利略 -在欧洲，GPS – 在美国和赤道附近。