格洛納斯（GLONASS），是俄語“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM”的縮寫。格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作用類似于美國的GPS、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)最早開發(fā)于蘇聯(lián)時期，后由俄羅斯繼續(xù)該計劃。俄羅斯1993年開始獨自建立本國的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)于2007年開始運(yùn)營，當(dāng)時只開放俄羅斯境內(nèi)衛(wèi)星定位及導(dǎo)航服務(wù)。到2009年，其服務(wù)范圍已經(jīng)拓展到全球。該系統(tǒng)主要服務(wù)內(nèi)容包括確定陸地、海上及空中目標(biāo)的坐標(biāo)及運(yùn)動速度信息等?！案衤寮{斯”導(dǎo)航系統(tǒng)目前在軌運(yùn)行的衛(wèi)星已達(dá)30顆，俄航天部門計劃2014年內(nèi)再發(fā)射3顆。2014年11月11日報道，“俄羅斯航天系統(tǒng)”公司公告說，該公司準(zhǔn)備好在中國部署俄羅斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)格洛納斯 - GLONASS差分校正和監(jiān)測系統(tǒng)站 - SDCM，安裝工作將在12月份開始。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

格洛納斯GLONASS是俄文GLObalnaya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema的首字母。已經(jīng)于2011年1月1日在全球正式運(yùn)行。根據(jù)俄羅斯聯(lián)邦太空署信息中心提供的數(shù)據(jù)（2012年10月10日），目前有24顆衛(wèi)星正常工作、3顆維修中、3顆備用、1顆測試中。

“格洛納斯”系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為24顆衛(wèi)星，而18顆衛(wèi)星就能保證該系統(tǒng)為俄羅斯境內(nèi)用戶提供全部服務(wù)。該系統(tǒng)衛(wèi)星分為“格洛納斯”和“格洛納斯－M”兩種類型，后者使用壽命更長，可達(dá)7年。研制中的“格洛納斯－K”衛(wèi)星的在軌工作時間可長達(dá)10年至12年。

歷史沿革

1960年晚些時候，俄羅斯軍方確認(rèn)需要一個衛(wèi)星無線電導(dǎo)航系統(tǒng) - SRNS用于規(guī)劃中的新一代彈道導(dǎo)彈的精確導(dǎo)引。當(dāng)時已有的Tsiklon衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收站需要好幾分鐘的觀測才能確定一個位置，因此不能達(dá)到導(dǎo)航定位的目的。1968-1969年，國防部、科學(xué)院和海軍的一些研究所聯(lián)合起來要為海、陸、空、天武裝力量建立一個單一的解決方案。

1970年這個系統(tǒng)的需求文件編制完成。進(jìn)一步研究之后，在1976年，前蘇聯(lián)頒布法令建立GLONASS - Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema。GLONASS衛(wèi)星星座基本上一直處于降效運(yùn)行狀態(tài)，只有8顆衛(wèi)星是全功能工作的。

格洛納斯項目是蘇聯(lián)在1976年啟動的項目，格洛納斯系統(tǒng)將使用24顆衛(wèi)星實現(xiàn)全球定位服務(wù)，可提供高精度的三維空間和速度信息，也提供授時服務(wù)。按照設(shè)計，格洛納斯星座衛(wèi)星由中軌道的24顆衛(wèi)星組成，包括21顆工作星和3顆備份星，分布于3個圓形軌道面上，軌道高度19100千米，傾角64.8°。和GPS系統(tǒng)不同，格洛納斯系統(tǒng)使用頻分多址 - FDMA的方式，每顆格洛納斯衛(wèi)星廣播兩種信號，L1和L2信號。具體地說，頻率分別為L1=1602+0.5625*k - MHz和L2=1246+0.4375*k - MHz，其中k為1～24為每顆衛(wèi)星的頻率編號，同一顆衛(wèi)星滿足L1/L2=9/7。格洛納斯系統(tǒng)設(shè)計定位精度為在95%的概率條件下，水平向為100米，垂直向為150米。

目前，格洛納斯的定位精度有了很大提高，dL=0.6m，dB=2.1m，dH=6.6m，HDOP=0.9，PDOP=1.9，GDOP=2.2，

"短命"的格洛納斯衛(wèi)星

1982年至1985年間，發(fā)射了3顆模擬星和18顆原型衛(wèi)星用作測試。由于蘇聯(lián)的衛(wèi)星和電子設(shè)計水平和美國有很大差距，蘇聯(lián)這些測試衛(wèi)星設(shè)計壽命只有一年，真實的平均在軌壽命也只有14個月。格洛納斯系統(tǒng)1985年開始正式建設(shè)，1985~1986年，6顆真正的格洛納斯衛(wèi)星被發(fā)射升空，這些衛(wèi)星對比原型衛(wèi)星改進(jìn)了授時和頻率標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)了頻率的穩(wěn)定性，不過它們的壽命仍然不佳，只有大約16個月的平均壽命。此后又發(fā)射了繼續(xù)改進(jìn)的12顆衛(wèi)星，不過一半的衛(wèi)星由于發(fā)射事故損失了，這些新衛(wèi)星設(shè)計壽命2年，實際平均壽命是22個月。

這樣到了1987年，格洛納斯系統(tǒng)共計發(fā)射了包括早期原型衛(wèi)星在內(nèi)的30顆衛(wèi)星，在軌可用衛(wèi)星9顆，前景一片光明。1988年開始發(fā)射的衛(wèi)星是進(jìn)一步改進(jìn)的版本，這個版本在現(xiàn)在一般稱為格洛納斯衛(wèi)星。這些衛(wèi)星重量1400千克，采用三軸穩(wěn)定技術(shù)和精密銫原子鐘，設(shè)計壽命進(jìn)一步提高到3年，在1988年到2000年間這個版本的格洛納斯衛(wèi)星發(fā)射了54顆之多。這些衛(wèi)星都是在拜科努爾發(fā)射中心使用質(zhì)子火箭以一箭三星的方式發(fā)射入軌的。

俄羅斯并于1990年5月和1991年4月兩次公布GLONASS的ICD，為GLONASS的廣泛應(yīng)用提供了方便。GLONASS的公開化，打破了美國對衛(wèi)星導(dǎo)航獨家經(jīng)營的局面。。

俄羅斯90年代曾經(jīng)制定過一個GLONASS星座漸進(jìn)增強(qiáng)計劃，企圖在2001年開始有12顆全功能工作的衛(wèi)星，但根據(jù)最新情報，目前仍然只有8顆全功能工作的衛(wèi)星。

1995年俄羅斯耗資30多億美元，完成了GLONASS導(dǎo)航衛(wèi)星星座的組網(wǎng)工作。它也由24顆衛(wèi)星組成，原理和方案都與GPS類似，不過，其24顆衛(wèi)星分布在3個軌道平面上，這3個軌道平面兩兩相隔120°，同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45°。每顆衛(wèi)星都在19100千米高、64.8°傾角的軌道上運(yùn)行，軌道周期為11小時15分鐘。地面控制部分全部都在俄羅斯領(lǐng)土境內(nèi)。俄羅斯自稱，多功能的GLONASS系統(tǒng)定位精度可達(dá)1米，速度誤差僅為15厘米/秒。如果必要，該系統(tǒng)還可用來為精確打擊武器制導(dǎo)。

GLONASS一開始就沒有加SA干擾，所以其民用精度優(yōu)于加SA的GPS。不過，其應(yīng)用普及情況則遠(yuǎn)不及GPS，這主要是俄羅斯沒有開發(fā)民用市場。另外，GLONASS衛(wèi)星平均在軌道上的壽命較短，且由于經(jīng)濟(jì)困難無力補(bǔ)網(wǎng)，在軌可用衛(wèi)星少，不能獨立組網(wǎng)。

2003年的伊拉克戰(zhàn)爭對俄羅斯產(chǎn)生了相當(dāng)大的震動，迫使俄羅斯領(lǐng)導(dǎo)層再次對太空的軍事用途重視起來。近日，俄羅斯空間系統(tǒng)科學(xué)研究所所長孟什可夫?qū)τ浾哒f，3年前GLONASS經(jīng)歷了最糟糕的時期，當(dāng)時只有8~10顆衛(wèi)星在工作，而要該系統(tǒng)發(fā)揮完全的作用，需要有24顆衛(wèi)星?，F(xiàn)在只有11顆衛(wèi)星處于工作狀態(tài)，但是要使該系統(tǒng)具有軍用價值，在軌道上至少要有18顆星。俄羅斯航天的老大難問題就是經(jīng)費(fèi)不足。為此，俄羅斯航宇局正試圖吸引外資。按航宇局局長科普捷夫的說法，正在和包括中國在內(nèi)的國家和組織進(jìn)行商談來共同恢復(fù)GLONASS。希望到2011年該系統(tǒng)將完全恢復(fù)。

專家認(rèn)為，當(dāng)這個系統(tǒng)的衛(wèi)星達(dá)到18顆時，GLONASS便可發(fā)揮導(dǎo)航定位功能；當(dāng)衛(wèi)星總數(shù)達(dá)24顆時，其導(dǎo)航范圍可復(fù)蓋整個地球表面和近地空間。屆時，GLONASS系統(tǒng)的用戶便可不間斷地獲得地面、水面、天空、近地空間內(nèi)相關(guān)物體的準(zhǔn)確坐標(biāo)信息。按照計劃，俄將于2006年之前將該系統(tǒng)的24顆衛(wèi)星全部部署完畢。

2003年9月24日，是俄聯(lián)邦政府總統(tǒng)正式宣布俄羅斯GLONASS系統(tǒng)開始服役的十周年紀(jì)念日。

事實上，GLONASS在1993年只是具備了初始作戰(zhàn)能力。直到1995年末1996年初GLONASS才真正實現(xiàn)了完整星座的部署。GLONASS的第一顆衛(wèi)星是1982年發(fā)射入軌的，同年還發(fā)射了兩顆同軌道 - 19100千米的Etalon geodetic衛(wèi)星，對規(guī)劃的高度和傾角的地球引力場特性進(jìn)行全面表征。原計劃1991年建成完整的工作系統(tǒng)。

GLONASS的工作衛(wèi)星有21顆，分布在3個軌道平面上，同時有三顆備份星。這三個軌道平面兩兩相隔120度，同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度。每顆衛(wèi)星都在19100千米高、64.8度傾角的軌道上運(yùn)行。每顆衛(wèi)星需要11小時15分鐘完成一個軌道周期。

研發(fā)歷史

綜述

GLONASS的研制開始于70年代中期，歷經(jīng)20多年的曲折歷程，雖然曾遭遇了前蘇聯(lián)解體，俄羅斯經(jīng)濟(jì)不景氣，但始終沒有中斷過系統(tǒng)的研制和衛(wèi)星的發(fā)射。終于1996年1月18日實現(xiàn)了空間滿星座24顆工作衛(wèi)星正常地播發(fā)導(dǎo)航信號，使系統(tǒng)達(dá)到了一個重要的里程碑。

GLONASS工作測試開始于蘇聯(lián)1982年10月12日發(fā)射第一顆試驗衛(wèi)星，整個測試計劃分兩個階段完成。

第一階段

（1982-1990年）

到1984-1985年，由4顆衛(wèi)星組成的試驗系統(tǒng)達(dá)到驗證系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)?？臻g星座從1986年開始逐步擴(kuò)展，到1990年系統(tǒng)第一階段的測試計劃已經(jīng)完成，當(dāng)時空間星座已有10顆衛(wèi)星，布置在軌道面1（6顆）和軌道面3（4顆）上。該星座每天至少能提供15小時的二維定位復(fù)蓋，而三維復(fù)蓋至少可達(dá)8小時。

第二階段

（1990年-1995年）

GLONASS測試計劃的第二階段主要完成對用戶設(shè)備的測試，隨著空間星座1996年1月18日最終布滿24顆工作衛(wèi)星而告結(jié)束。隨后系統(tǒng)開始進(jìn)入完全工作階段。

GLONASS由空間衛(wèi)星系統(tǒng)（即空間部分）、地面監(jiān)測與控制子系統(tǒng)（即地面控制部分）、用戶設(shè)備（即用戶接收設(shè)備）三個基本部分組成。

GLONASS空間星座由24顆衛(wèi)星組成，衛(wèi)星有六種類型：BlockⅠ,BlockⅡa,BlockⅡb,BlockⅡ以及正在研制中的下一代改進(jìn)型衛(wèi)星GLONASS-MⅠ和GLONASS-MⅡ。每顆GLONASS衛(wèi)星都在L波段上發(fā)射兩個載波信號L1和L2，民用碼僅調(diào)制在L1上，而軍用碼在（L-1和L2）雙頻上，GLONASS采用頻分多址（FDMA）區(qū)分衛(wèi)星信號。

系統(tǒng)組成

衛(wèi)星星座

GLONASS星座由27顆工作星和3顆備份星組成，所以GLONASS星座共由30顆衛(wèi)星組成。27顆星均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上，這三個軌道平面兩兩相隔120度，每個軌道面有8顆衛(wèi)星，同平面內(nèi)的衛(wèi)星之間相隔45度，軌道高度2.36萬公里，運(yùn)行周期11小時15分，軌道傾角64.8度。

地面支持

地面支持系統(tǒng)由系統(tǒng)控制中心、中央同步器、遙測遙控站（含激光跟蹤站）和外場導(dǎo)航控制設(shè)備組成。地面支持系統(tǒng)的功能由前蘇聯(lián)境內(nèi)的許多場地來完成。隨著蘇聯(lián)的解體，GLONASS系統(tǒng)由俄羅斯航天局管理，地面支持段已經(jīng)減少到只有俄羅斯境內(nèi)的場地了，系統(tǒng)控制中心和中央同步處理器位于莫斯科，遙測遙控站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。

用戶設(shè)備

GLONASS用戶設(shè)備 - 即接收機(jī)能接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航信號，并測量其偽距和偽距變化率，同時從衛(wèi)星信號中提取并處理導(dǎo)航電文。接收機(jī)處理器對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并計算出用戶所在的位置、速度和時間信息。GLONASS系統(tǒng)提供軍用和民用兩種服務(wù)。GLONASS系統(tǒng)絕對定位精度水平方向為16米，垂直方向為25米。目前，GLONASS系統(tǒng)的主要用途是導(dǎo)航定位，當(dāng)然與GPS系統(tǒng)一樣，也可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的定位、導(dǎo)航和時頻領(lǐng)域等。

與美國的GPS系統(tǒng)不同的是GLONASS系統(tǒng)采用頻分多址 - FDMA方式，根據(jù)載波頻率來區(qū)分不同衛(wèi)星（GPS是碼分多址（CDMA），根據(jù)調(diào)制碼來區(qū)分衛(wèi)星）。每顆GLONASS衛(wèi)星發(fā)播的兩種載波的頻率分別為L1=1,602+0.5625K - MHZ和L2=1,246+0.4375K - MHZ，其中K=1～24為每顆衛(wèi)星的頻率編號。所有GPS衛(wèi)星的載波的頻率是相同，均為L1=1575.42MHZ和L2=1227.6MHZ。

GLONASS衛(wèi)星的載波上也調(diào)制了兩種偽隨機(jī)噪聲碼：S碼和P碼。俄羅斯對GLONASS系統(tǒng)采用了軍民合用、不加密的開放政策。

GLONASS系統(tǒng)單點定位精度水平方向為16M，垂直方向為25M。

GLONASS衛(wèi)星由質(zhì)子號運(yùn)載火箭一箭三星發(fā)射入軌，衛(wèi)星采用三軸穩(wěn)定體制，整量質(zhì)量1400KG，設(shè)計軌道壽命5年。所有GLONASS衛(wèi)星均使用精密銫鐘作為其頻率基準(zhǔn)。第一顆GLONASS衛(wèi)星于1982年10月12日發(fā)射升空。到目前為止，共發(fā)射了80馀顆GLONASS衛(wèi)星，最近一次是2000年10月13日發(fā)射了三顆衛(wèi)星。截止2001年1月10日為止尚有10顆GLONASS衛(wèi)星正在運(yùn)行。

為進(jìn)一步提高GLONASS系統(tǒng)的定位能力，開拓廣大的民用市場，俄政府計劃用4年時間將其更新為GLONASS-M系統(tǒng)。內(nèi)容有：改進(jìn)一些地面測控站設(shè)施；延長衛(wèi)星的在軌壽命到8年；實現(xiàn)系統(tǒng)高的定位精度：位置精度提高到10～15M，定時精度提高到20～30NS，速度精度達(dá)到0.01M/S。

另外，俄計劃將系統(tǒng)發(fā)播頻率改為GPS的頻率，并得到美羅克威爾公司的技術(shù)支援。

GLONASS系統(tǒng)的可以廣泛應(yīng)用于各種等級和種類的測量應(yīng)用、GIS應(yīng)用和時頻應(yīng)用等。

技術(shù)參數(shù)

數(shù)量

24顆衛(wèi)星組成；

精度

10米左右；

用途

軍民兩用；

技術(shù)改進(jìn)

為了提高系統(tǒng)完全工作階段的效率和精度性能、增強(qiáng)系統(tǒng)工作的完善性，已經(jīng)開始了GLONASS系統(tǒng)的現(xiàn)代化計劃。主要內(nèi)容如下：

改善GLONASS與其它無線電系統(tǒng)的兼容性；改進(jìn)衛(wèi)星子系統(tǒng)；改進(jìn)地面控制系統(tǒng)；配置養(yǎng)分子系統(tǒng)。

改頻計劃

GLONASS采用頻分制，24顆衛(wèi)星L1信號的總頻帶寬度為1602～1615.5±0.51MHz。顯然該頻段的高端頻率與傳統(tǒng)的射電天文頻段（1610.6～1613.8MHz）重疊。另外ITU WARC-92又決定將1016-1626.5MHz頻段分配給低地球軌道（LEO）移動通信衛(wèi)星使用，因此要求GLONASS改變頻率，即讓出高端頻率。

1993年9月俄羅斯作出響應(yīng)，決定在同一軌道面上相隔180°（即在地球相反兩側(cè)）的兩顆衛(wèi)星使用同一頻道。于是，在仍保持頻分多址的情況下，系統(tǒng)總頻道數(shù)可減少一半，因而可讓出高端頻率。

應(yīng)該指出，在改頻計劃第Ⅰ和第Ⅱ階段，不排除在新發(fā)射的衛(wèi)星上使用-7～+4中的頻道，并裝上濾除1610.6～1613.8MHz和在（第Ⅲ階段及其以后的發(fā)射衛(wèi)星再裝上）1060～1670MHz的濾波器，以消除強(qiáng)的帶外干擾。此外，為了保持L2與L1的間隔，改頻計劃還包括對L2信號頻率（按L2/L1=7/9）作相應(yīng)的改變。

在1996年12月的有關(guān)會議上，美國的代表要求俄羅斯加快實施GLONASS的改頻計劃，并希望俄羅斯能在2000年完成。而俄羅斯的代表仍堅持原計劃不能改變，因為改變計劃受到因此要升級衛(wèi)星和其它設(shè)備的限制。

解決GLONASS信號與其它電子系統(tǒng)相互干擾的另外一種有效辦法是使GLONASS象GPS那樣，使用碼分多址（CDMA），即所有衛(wèi)星均采用相同的發(fā)射頻率，該頻率可以很接近GPS的或者就用GPS的頻率。這樣，兩個系統(tǒng)的兼容問題可大大改善，并使某些干擾問題降到最小。據(jù)報道，美國洛克韋爾公司決定協(xié)助俄羅斯改進(jìn)GLONASS。其一是將GLONASS的頻率改為GPS的頻率，便于世界民用。此項計劃將耗資470萬美元。

下一代改進(jìn)型衛(wèi)星和未來的星座

從1990年起，俄羅斯就開始研制下一代改進(jìn)型衛(wèi)星，GLONASS-MⅠ，重約1480kg。這種新型衛(wèi)星將進(jìn)一步改進(jìn)星上原子鐘，提高頻率穩(wěn)定度和系統(tǒng)的精度，更為重要的是它的工作壽命可以達(dá)到5年以上，這對確保GLONASS空間星座維持21-24顆工作衛(wèi)星發(fā)射信號至關(guān)重要。1995年按計劃對GLONASS-MⅠ進(jìn)行了全面的地面測試，并計劃在1996年第三季度進(jìn)行首次這種衛(wèi)星發(fā)射。這次發(fā)射將攜帶兩顆BlockⅡV衛(wèi)星和一顆GLONASS-MⅠ衛(wèi)星。以后MⅠ型衛(wèi)星將作為替補(bǔ)衛(wèi)星，一直用到2000年。

近期，俄羅斯正準(zhǔn)備研制一種工作壽命可達(dá)7年的更大（其重約達(dá)2000kg）和功能更強(qiáng)的GLONASS-MⅡ型衛(wèi)星。除了對星上子系統(tǒng)作重要改進(jìn)外，還將增加星間數(shù)據(jù)通信和監(jiān)視能力，因而可自主運(yùn)行長達(dá)60天。MⅡ衛(wèi)星還將發(fā)射第二個民用頻率，以便消除電離層對民用定位精度的影響。預(yù)計，這些MⅡ型衛(wèi)星將在2000年以后發(fā)射。

另外，GLONASS計劃的管理者正在考慮把未來空間星座衛(wèi)星總數(shù)增至27顆，即在原每個軌道面上均布8顆工作衛(wèi)星外，各軌道面上再增加1顆在軌備用衛(wèi)星。

地面控制部分的改進(jìn)

地面控制部分的改進(jìn)包括改進(jìn)控制中心；開發(fā)用于軌道監(jiān)測和控制的現(xiàn)代化測量設(shè)備；改進(jìn)控制站和控制中心之間的通信設(shè)備。這些改進(jìn)項目完成后，可使星歷精度提高30-40%，可使導(dǎo)航信號相位同步的精度提高1～2倍（15ns），以及可降低偽距誤差中的電離層分量。

差分增強(qiáng)系統(tǒng)

為了進(jìn)一步提高GLONASS的精度，以滿足三個類別的飛機(jī)精密進(jìn)場/著陸的要求，俄羅斯正計劃開發(fā)以下三種差分增強(qiáng)系統(tǒng)。

（1）廣域差分系統(tǒng)（WADS）。它包括在俄羅斯境內(nèi)建立3-5個WADS地面站，可為離站1500～2000km內(nèi)的用戶提供5-15m的位置精度。

（2）區(qū)域差分系統(tǒng)（RADS）。在一個很大的區(qū)域上設(shè)置多個差分站和用于控制、通信和發(fā)射的設(shè)備。它可在離臺站400～600km的范圍內(nèi)，為空中、海上、地面以及鐵路和測量用戶提供3-10m的位置精度。

（3）局域差分系統(tǒng)（LADS）。它采用載波相位測量校正偽距，可為離臺站40km以內(nèi)的用戶提供10cm量級的位置精度。LADS臺站可以是移動系統(tǒng)，還可能用地面小功率發(fā)射機(jī)–偽衛(wèi)星來輔助。

另外，還制訂了一個更大范圍的包括獨聯(lián)體各國的統(tǒng)一的聯(lián)合國家分系統(tǒng)（UDS）。該系統(tǒng)預(yù)計在1998-2000年建成，屆時將為獨聯(lián)體的所有國家提供精密導(dǎo)航定位服務(wù)。

自2002年起，俄羅斯聯(lián)邦就開始著手研發(fā)建立GLONASS系統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)——差分校正和監(jiān)測系統(tǒng)（SDCM）。SDCM將為GLONASS以及其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供性能強(qiáng)化，以滿足所需的高精確度及可靠性。和其他的衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)類似，SDCM也利用了差分定位的原理，該系統(tǒng)主要由3部分組成：差分校準(zhǔn)和監(jiān)測站、中央處理設(shè)施以及用來中繼差分校正信息的地球靜止衛(wèi)星。

俄羅斯的SDCM增強(qiáng)系統(tǒng)的空間段由三顆GEO衛(wèi)星——“射線”（Luch或Loutch）衛(wèi)星組成，分別為Luch-5A、Luch-5B和Luch-4。“射線”衛(wèi)星是蘇聯(lián)/俄羅斯民用數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系列，第一顆衛(wèi)星“Luch-5A”，于2011年發(fā)射到西經(jīng)16°的軌道位置，第二顆衛(wèi)星“Luch-5B”，于2012年發(fā)射到東經(jīng)95°的軌道位置。到了2014年，隨著第三顆衛(wèi)星“Luch-4”發(fā)射到東經(jīng)167°軌道位置，SDCM的空間段將部署完成。

主要特點

目前，世界上正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要有兩大系統(tǒng)：一是美國的GPS系統(tǒng)，二是俄羅斯的“格魯納斯”系統(tǒng)。歐洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球衛(wèi)星定位計劃。中國北斗于2006年加快發(fā)展，為后起之秀，2012年底將在亞太區(qū)提供服務(wù)。因而，未來密布在太空的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)將形成美、俄、中、歐的GPS、“格魯納斯”、“北斗”、“伽利略”四大系統(tǒng)“競風(fēng)流”的局面。它們是全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)國際委員會（ICG）確定了4大核心供應(yīng)商。

GPS系統(tǒng)由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成。它們分布在6個等間距的軌道平面上，軌道面相對赤道的夾角為55度，每個軌道面上有4顆工作衛(wèi)星，衛(wèi)星的軌道接近圓形，軌道高度為2.01836萬公里，周期約12小時。GPS能復(fù)蓋全球，用戶數(shù)量不受限制。其所發(fā)射的信號編碼有精碼與粗碼。精碼保密，主要提供給本國和盟國的軍事用戶使用；粗碼提供給本國民用和全世界使用。精碼給出的定位信息比粗碼的精度高。GPS系統(tǒng)能夠連續(xù)、適時、隱蔽地定位，一次定位時間僅幾秒到十幾秒，用戶不發(fā)射任何電磁信號，只要接受衛(wèi)星導(dǎo)航信號即可定位，所以可全天候晝夜作業(yè)，隱蔽性好。

俄羅斯GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)擁有工作衛(wèi)星21顆，分布在3個軌道平面上，同時有3顆備份星。每顆衛(wèi)星都在1.91萬公里高的軌道上運(yùn)行，周期為11小時15分。因GLONASS衛(wèi)星星座一直處于降效運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)只有8顆衛(wèi)星能夠正常工作。GLONASS的精度要比GPS系統(tǒng)的精度低。為此，俄羅斯正在著手對GLONASS進(jìn)行現(xiàn)代化改造，12月就發(fā)射了3顆新型“旋風(fēng)”衛(wèi)星。該衛(wèi)星的設(shè)計壽命將為7～8年（現(xiàn)行衛(wèi)星壽命為3年），具有更好的訊號特性。

GLONASS與GPS有許多不同之處

一是衛(wèi)星發(fā)射頻率不同。GPS的衛(wèi)星信號采用碼分多址體制，每顆衛(wèi)星的信號頻率和調(diào)制方式相同，不同衛(wèi)星的信號靠不同的偽碼區(qū)分。而GLONASS采用頻分多址體制，衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分，每組頻率的偽隨機(jī)碼相同。由于衛(wèi)星發(fā)射的載波頻率不同，GLONASS可以防止整個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同時被敵方干擾，因而，具有更強(qiáng)的抗干擾能力。

二是坐標(biāo)系不同。GPS使用世界大地坐標(biāo)系（WGS-84），而GLONASS使用前蘇聯(lián)地心坐標(biāo)系（PE-90）。

三是時間標(biāo)準(zhǔn)不同。GPS系統(tǒng)時與世界協(xié)調(diào)時相關(guān)聯(lián)，而GLONASS則與莫斯科標(biāo)準(zhǔn)時相關(guān)聯(lián)。

格洛納斯-將與GPS相當(dāng)據(jù)全球按全網(wǎng)2007年5月24日報道，俄羅斯聯(lián)邦航天局副主任尤里·諾森科（Yury Nosenko）23日稱，Glonass全球定位系統(tǒng)將在2011年達(dá)到美國全球定位系統(tǒng) - GPS的精度水平。這是他在在莫斯科舉辦的一次Glonass頂級設(shè)計專家新聞發(fā)布會議上宣布的，2011年之前將Glonass系統(tǒng)民用精度提高至一米。會上，負(fù)責(zé)建造Glonass衛(wèi)星的公司總裁稱，2007年底之前，將發(fā)射六顆Glonass-M衛(wèi)星入軌。另有六顆將在2008年加入系統(tǒng)，首批兩顆改進(jìn)型Glonass-K衛(wèi)星將于2009年發(fā)射。

設(shè)備運(yùn)用

目前已有包括蘋果iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPhone 5s、iPhone 5c、iPhone 5、iPhone 4S、iPad Air、iPad Air 2、iPad Mini 3、iPad Mini 2、iPad Mini 3、iPad 4、iPad 3、Samsung Galaxy系列、索尼Xperia系列手機(jī)、魅族MX2、魅族MX3、Nokia Lumia 925、Nokia Lumia 920、Nokia Lumia 720 Nokia Lumia 525華碩Padfone 2、錘子Smartisan T1、榮耀6 plus等iOS、Android、Windows Phone 8系統(tǒng)的智能手機(jī)搭載了GLONASS和GPS雙定位系統(tǒng)。2012年10月16日hTC發(fā)表該公司旗艦機(jī)種ONE X+手機(jī)中應(yīng)用此技術(shù)。

重要事件

發(fā)射失敗

2010年12月俄羅斯當(dāng)?shù)貢r間5日下午發(fā)射的3顆“格洛納斯-M型全球?qū)Ш较到y(tǒng)導(dǎo)航授時衛(wèi)星未能進(jìn)入預(yù)定軌道并隨即墜入太平洋。

俄航天部發(fā)布的消息說，從哈薩克斯坦拜科努爾發(fā)射場升空的一枚運(yùn)載火箭，在飛行過程中可能發(fā)生故障，其產(chǎn)生的推力過大，使衛(wèi)星達(dá)到的高度超過了預(yù)定軌道。入軌失敗后，衛(wèi)星墜入了太平洋夏威夷附近海域。目前俄已成立委員會對事故具體原因展開調(diào)查。

俄國防部官員指出，此次事故對俄“格洛納斯”導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)不會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，當(dāng)前該系統(tǒng)在軌運(yùn)行的衛(wèi)星和備用衛(wèi)星完全能保證導(dǎo)航信號復(fù)蓋俄全境。

此次發(fā)射使用的是俄“質(zhì)子－M”型火箭。按規(guī)程，該火箭升空3個多小時后，應(yīng)與火箭推進(jìn)器分離并進(jìn)入預(yù)定軌道。

這是俄羅斯當(dāng)年第三次發(fā)射“格洛納斯”導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星。目前該系統(tǒng)在軌衛(wèi)星總數(shù)為26顆，其中20顆正常工作，4顆正接受技術(shù)維護(hù)，另有2顆處于“預(yù)備役”狀態(tài)。按計劃，俄航天部門本月還將從俄西北部的普列謝茨克發(fā)射一顆“格洛納斯－K”型新一代導(dǎo)航衛(wèi)星。

2013年7月2日上午，在哈薩克斯坦拜科努爾航天發(fā)射場，俄羅斯“質(zhì)子M”運(yùn)載火箭搭載三顆俄國“格洛納斯”導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空后，火箭離地不久即發(fā)生故障，箭體大角度偏離航線并空中解體，最后墜地爆炸。

投入使用

“格洛納斯”系統(tǒng)原定于2012年12月31日正式投入使用。在啟用后，它將由俄空天防御部管理。但2012年國防部長和空天防御部司令易人拖延了這一進(jìn)程?，F(xiàn)在該系統(tǒng)啟用的日期還沒有確定。俄羅斯《消息報》2013年1月21日稱，俄機(jī)械制造科學(xué)研究所副所長謝爾蓋·列夫尼維赫說：“目前，包括國防部在內(nèi)的所有相關(guān)方已經(jīng)就啟用‘格洛納斯’系統(tǒng)的相關(guān)文件達(dá)成協(xié)議。1月底到2月初將舉行由空天防御兵和俄航天署代表出席的聯(lián)合技術(shù)會議，以便最終協(xié)調(diào)關(guān)于啟用該系統(tǒng)的全部問題。”

“格洛納斯”事故緊急反應(yīng)系統(tǒng)是在俄“格洛納斯”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制的車載接收設(shè)備，用于在發(fā)生交通事故時通過衛(wèi)星向應(yīng)急部門報告情況，以降低交通事故死亡率。俄聯(lián)邦航天署表示，這種將于2014年初啟用的系統(tǒng)能將救援反應(yīng)時間縮短10%至30%。

歐亞經(jīng)濟(jì)委員會今年年初通過的道路安全技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，從2015年起，所有在俄境內(nèi)銷售的新型轎車、火車和公共汽車都應(yīng)安裝“格洛納斯”事故緊急反應(yīng)系統(tǒng)。俄議會正在擬定的法案是對這項規(guī)定的補(bǔ)充，將安裝范圍擴(kuò)大到俄境內(nèi)所有適用該系統(tǒng)的道路交通工具。

“格洛納斯”事故緊急反應(yīng)系統(tǒng)將由汽車制造商直接安裝，車主無需為此服務(wù)支付費(fèi)用。但汽車制造商估計，該系統(tǒng)終端將使汽車成本提高約4000盧布（約合133美元）。

據(jù)俄羅斯媒體報道，俄國家杜馬（議會下院）正在起草一項法案，規(guī)定從2020年起，所有俄境內(nèi)登記的道路交通工具必須強(qiáng)制安裝“格洛納斯”事故緊急反應(yīng)系統(tǒng)。

2014年索契冬奧會物流與交通中心項目應(yīng)用了格洛納斯，管理各種運(yùn)輸方式，包括鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、海運(yùn)，俄羅斯首次為貨運(yùn)運(yùn)營商和他們的客戶開發(fā)了一個公用綜合信息系統(tǒng)。為索契冬奧會承擔(dān)運(yùn)輸任務(wù)的1300輛車安裝了格洛納斯設(shè)備，運(yùn)用格洛納斯技術(shù)控制中心可以在線監(jiān)控車輛運(yùn)行情況。

成功發(fā)射

2014年3月24日，俄羅斯國防部當(dāng)天成功用“聯(lián)盟2-1B”火箭將一顆“格洛納斯-M”導(dǎo)航衛(wèi)星送入軌道。

俄羅斯國防部空天防御部隊新聞發(fā)言人佐洛圖欣表示，俄空天防御部隊于莫斯科時間24日2時54分 - 北京時間6時54分在俄北部普列謝茨克發(fā)射場進(jìn)行了此次發(fā)射，衛(wèi)星于莫斯科時間6時26分 - 北京時間10時26分與推進(jìn)器成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。

這顆“格洛納斯-M”導(dǎo)航衛(wèi)星編號54，將用于新一代“格洛納斯”導(dǎo)航系統(tǒng)，可提高其定位精確度。

進(jìn)入軌道

2014年6月15日，俄羅斯一顆“格洛納斯－M”導(dǎo)航衛(wèi)星15日凌晨成功進(jìn)入預(yù)定軌道。這是俄羅斯今年發(fā)射的第二顆“格洛納斯”導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星。

據(jù)俄羅斯國防部空天防御部隊新聞發(fā)言人佐洛圖欣介紹，這顆衛(wèi)星于莫斯科時間14日21時17分（北京時間15日1時17分）在俄北部普列謝茨克發(fā)射場發(fā)射升空，大約3個半小時后順利進(jìn)入預(yù)定軌道，衛(wèi)星所載系統(tǒng)運(yùn)行正常。