(16)--第4单元 伽利略全球卫星导航系统.pdf

ＧＰＳ测量原理与应用 第4单元 伽利略（GALILEO）全球卫星导航系统 1、GALILEO全球卫星导航系统简介 2、GALILEO系统的空间部分 3、GALILEO系统的地面监控与服务部分 4、GALILEO系统的用户部分 5、GALILEO系统的服务 1、GALILEO全球卫星导航系统简介 GALILEO系统主要由空间星座部分、地面监控与服务部分 和用户部分组成。目前，GALILEO系统在轨卫星12颗，分别为4 颗伽利略-在轨验证卫星和8颗GALILEO-FOC卫星。GALILEO系统 尚处于部署阶段，不提供定位、导航与授时服务。 GALILEO系统，从计划启动到实现运营，经历了四个发展 阶段： ①2002-2005年为定义阶段，论证计划的必要性、可行性及 具体实施措施。 ②2005-2011年为在轨验证阶段，其任务是成功研制、 实施和验证伽利略空间段及地面段设施，进行系统在轨验 证。 ③2011-2014年为全面部署阶段，包括制造和发射正 式运行的卫星，建成整个地面基础设施； ④2014年之后为开发利用阶段，提供运营服务，按照 计划更新卫星并进行系统维护。 2015年欧洲再次调整了GALILEO系统的发展计划，系 统投入全面运行的时间从2014年推迟到2020年。 2、GALILEO系统的空间部分 GALILEO系统的卫星星座由分 布在三个轨道面上的30颗中等高 度轨道卫星（MEO）组成，轨道高 度23616km，每个轨道平面均匀分 布10颗卫星，其中1颗备用，轨道 平面倾角为56度，卫星围绕地球 运行一周约14小时；卫星设计寿 命20年，重量为680kg，功耗为 1.6kw；每颗卫星上装载有氢原子 钟和铷原子钟各两台，一台启用， 其余备用。 GALILEO工作卫星 3、GALILEO系统的地面监控与服务部分 GALILEO系统的地面控制部分由监测站、遥测、遥控 和跟踪站、注入站以及通信网络组成。 ①30个监测站。其任务是进行被动式测距并接收卫星 信号，以进行定轨、时间同步、完备性检测，并对系统所 提供的服务进行监管。 ②5个分布于全球遥测、遥控和跟踪站。其任务是负责 控制GALILEO卫星和星座，每个站配有11米长的S波段碟形 天线。 ③5个C波段的注入站。其任务是在C波段上行注入导 航、完备性、SAR和其他与导航相关的信号。注入的功能 是：每100分钟注入更新的导航数据；向一个子卫星群注 入实时分发的完备性数据。 ④2个GALILEO控制中心，其任务是负责卫星星座控制 、卫星原子钟同步、所有内部和外部数据完好性信号处理 、分发。 ⑤1个互联的高性能通信网络。 4、GALILEO系统的用户部分 GALILEO系统的用户设备分为四种。一是仅能接收 GALILELO系统信号的导航定位接收机，二是同时接收GALILEO、 GPS、GLONASS信号的组合导航定位接收机，三是GALILEO授时 机，四是GALILEO系统SAR信号收发器。 5、GALILEO系统的服务 GALILEO系统的服务分为两种方式。一是作为单独系统运 行的有四种服务，即公开服务、商业服务、公共管理服务、生 命安全服务；二是与其他系统组合运行的有两种服务:即与局 部通信系统组合，提供局部搜索与救援服务；与GPS和GLONASS 组合，提供全球导航与定位服务。 ①单独的系统运行服务 公共服务：这种服务是面向大众的免费的定位、导航和 定时服务。公开服务的双频定位精度在水平方向约为4米， 在垂直方向约为8米；单频定位精度在水平方向约为15米， 在垂直方向约为34米，有效性为99.8%，但是没有完备性服 务。 商业服务：这种服务是在公开服务的基础上提供的增值服 务，需付费。在世界范围内保证达到亚米级定位精度，若有局 部增值服务，精度可提高到10厘米以内。商业服务内容包括分 发加密的导航相关数据，为专业应用领域提供测距和定时服务 以及导航定位和无线通信网络的集成应用。这种服务提供完备 性信息，保证质量。 生命安全服务：这种服务是符合国际组织