与GPS叫板——俄罗斯的GLONASS卫星导航系统

提起卫星导航系统,人们往往会立即想到美国的全球定位系统(GPS)。实际上,俄罗斯也有类似的卫星导航系统,而且性能与美国的GPS不相上下,这就是“全球导航卫星系统”(GLONASU)。而今年的9月24日正是俄罗斯GLONASS系统开始服役的10周年纪念日。     

国内外卫星导航技术发展综述

随着高科技的飞速发展,卫星导航技术也日新月异.主要叙述了导航卫星星座的导航定位原理、精度指标和性能指标的评价方法以及国内外卫星导航技术的发展趋势,分析了各种卫星导航技术(美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的GLONASS系统、中国的CNSS--"北斗"卫星导航定位系统以及将要投入使用的欧洲GALIELO卫星导航系统)中存在的问题以及给出解决这些问题的可行方案.从而为工程实际应用提供了借鉴的依据.     

俄印联合对抗GPS

说到GPS,人们并不陌生,它是美国研制的一种全球卫星导航定位系统。而对于俄罗斯的“格洛纳斯” (GLONASS Global Navigation Sat- ellite System)也许知道的人就不多了。其实,“格洛纳斯”与 GPS 类似,由 24颗卫星组成,也是一种全球卫星导航定位系统,军民两用。为了抗衡美国的 GPS,避免将来在军事上受制于人,俄罗斯近来开始联合印度一起打造自己的全球卫星导航定位系统。     

中国的卫星导航定位系统

从20世纪60年代初,美国建成“海军导航卫星系统”(即“子午仪”系统)并交付部队使用以来,卫星导航定位系统的发展一直受到世界各大国的重视。美国的“全球定位系统”(GPS)、俄罗斯的“全球导航卫星系统”(GLONASS)及欧洲正在发展的“伽利略”(GALILEO)卫星导航定位系统是世界上主要的卫星导航定位系统。 2003年5月25日,我国使用“长征-     

俄全力打造“格洛纳斯”抗衡美国GPS

说到GPS,人们并不感到陌生,大家都知道它是美国研制的一种全球卫星导航定位系统。而对于俄罗斯的“格洛纳斯”(GLONASS:Global Navigation SatelliteSystem),也许知道的人就不多了。其实,“格洛纳斯”与GPS类似,由24颗卫星组成,也是一种全球卫星导航定位系统,军民两用。近年来,为了抗衡美国的GPS,避免将来在军事上受制于人,俄罗斯开始在前苏联基础上,全力打造本国的“格洛纳斯”全球卫星导航定位系统。“格洛纳斯”———俄罗斯版GPS呼之欲出,令人关注。一、在前苏联基础上发展早在20世纪70年代中期,当时的苏联就已开始着手研发“…     

现代战争的“力量倍增器”——卫星导航定位系统

众所周知,战略巡航导弹和弹道导弹等精确制导武器已经越来越依赖卫星定位的导航,而当今世界国防和民用导航主要依靠两个相互独立的卫星导航定位系统(GPS)。一个是美国开发的NAVSTAR,由24颗卫星组成的导航星座已于1993年建成。另一个是俄罗斯建立的GLONASS,由24领导航卫星在离地19100千米高的三个近地     

全球卫星导航系统的应用前景

本文简要地介绍了全球卫星导航系统的发展和应用,以及美苏两大系统GPS和GLONASS从对抗到合作的前景,这种合作无疑将进一步促进全球卫星导航系统的应用,增加美、苏以外各国用户使用的安全感。本文最后介绍了使用美国Trimble公司的GPS在华北地区测量及靶场测量的实验结果。     

独立自主发展的“北斗”系统

中国从2012年12月27日开始向亚洲国家提供“北斗”卫星导航服务,包括定位、导航、授时、报文发送等等,每年预期能够得到600亿美元的收入。中国在航天领域所取得的巨大成就使其有望能面对美国的军事优势,但专家们认为,中国的“北斗”卫星群尚未完全部署完毕。中国的“北斗”卫星导航系统今后必定成为美国GPS和俄罗斯“格洛纳斯”定位系统的竞争对手,其发言人宣布将向亚洲用户提供服务,包括定位、导航、授时、报文发送等。美联社评论指出,中国希望通过“北斗”卫星导航服务每年赚取4000亿人民币（630亿美元）的收入。“北斗”卫星导航系统从2000年开始投入使用,当时只有3颗卫星在轨,主要为中国公司服务。2004年,中国与欧洲签订协议,合作开发“伽利略”定位系统。但据《南华早报》透露,中方并不满意这份协议,遂即加大了本国卫星导航系统的研发力度。专家们指出,中国不会同任何人（无论是欧盟、美国,还是俄罗斯）分享自己所取得的成就。其实,在卫星导航领域建立合作机制是有很大优势的,现在有70％的坐标定位大地测量专业设备是在GPS和“格洛纳斯”两大系统内使用的,而且每个系统都对本国军方提供加密信号。     

GLONASS——GPS的伙伴

GPS 和 GLONASS 卫星导航系统是由美国和前苏联各自研制出来的全球卫星导航系统。于1995/1996年正式投入运行。它们将取代各自早期的卫星导航系统(子午仪系统和甚高频卫星导航系统)。早期的系统使用相似的卫星轨道,非常接近于极轨道,其高度约为1100千米,属低轨道卫星。卫星传送信息的频率是150和     

中国北斗卫星导航系统

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS),是继美全球定位系统(GPS)和俄格洛纳斯(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。此后,欧洲"伽利略"问世。北斗系统可在全球范围内全     

BDS和GPS导航系统亚太地区定位性能分析

通过仿真在轨的北斗卫星和GPS卫星,利用STK覆盖功能分析北斗、GPS和北斗/GPS组合导航系统在亚太地区的定位性能,并比较北斗/GPS组合卫星导航系统与单系统相比的优势。仿真结果表明北斗/GPS组合卫星导航系统在亚太地区有更好的可用性,能提供更高精度的导航定位服务。     

欧洲“伽利略”全球卫星定位系统

“伽利略”卫星导航系统是美国“GPS”和俄罗斯“格罗纳斯”之后又一先进的全球卫星定位系统。不久的将来,它将广泛应用于包括军事在内的各个领域。     

北斗军转民应用

北斗卫星导航系统(简称"北斗")是中国自主研发、独立运行的全球卫星定位与通信系统,与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统,并称全球四大卫星导航系统。该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。北斗卫星导航系统2011年12月27日起,开始向中国及周边国家提供连续导航定位与授时服务,主要应用于军事领域,包括飞机、导弹、水面舰艇和潜艇的定位导航;弹道导弹机动发射车,自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位等方面。北斗在国防上的应用,能使作战效能提高100-1000倍,作战费效比提高10-50倍,大大提高国防能力和减少国防经济的负担。2012年12月27日起,北斗卫星系统正式向亚太大部分地区提供连续无源定位、导航、授时等服务;标志着北斗卫星系统由军用转向民用,主要领域包括交通运     

低成本SINS/GPS组合导航系统的研究

以简易制导航弹为对象,进行了低成本组合导航系统的研究。惯性导航系统具有体积小,功耗低等特点,但定位误差随时间积累,所以长期稳定性比较差。目前应用最多的卫星导航是美国的GPS,GPS具有良好的长期稳定性,但使用受制于美国政府,而且它的动态定位性能比较差以及更新率比较低。将两者结合起来,建立了适合工程应用的低成本SINS/GPS组合导航系统,应用自适应卡尔曼滤波技术实现数据的融合,并对系统进行了动态跑车试验,试验结果表明,该组合导航系统提高了导航精度。此方案具有较好的工程应用价值。     

基于Simulink的组合导航信息融合仿真平台的构建

目前进行组合导航方面各种算法的研究主要还是利用仿真进行验证,而对这一方面进行仿真的基础性平台却未曾真正建立.基于Simulink用于仿真的独特优势,利用Simulink工具,采用信息融合中普遍采用的联合滤波结构构造了INS/GPS/GLONASS/双星导航融合仿真平台,详细论述了平台的构建过程以及基于这一平台进行仿真研究存在的优势,并通过卡尔曼滤波算法进行了组合导航系统的仿真实现,绘出了仿真结果误差图形.仿真结果证明系统模型正确、平台设计合理,可以作为进行组合导航系统研究的仿真平台.     

INS/GPS/CNS组合导航系统仿真

在分析INS、GPS、CNS导航系统特点的基础上,建立了组合导航系统的误差模型,提出了一种基于联邦滤波器的INS/GPS/CNS的组合导航算法,采用平台失准角、INS与GPS的位置之差和速度之差作为观测量,对算法进行了仿真研究。仿真结果表明:通过校正惯导平台、消除导航参数误差,可以大大提高系统的导航精度。     

基于SINS/DVL/GPS的AUV组合导航技术

为了提高自主水下航行器组合导航系统的精度,选择了捷联式惯性导航系统(SINS)和多普勒速度声纳(DVL)导航为主、GPS卫星导航系统为辅的组合导航方法.通过Kalman滤波技术对组合导航的误差状态进行了估计,并采用反馈校正的方法修正SINS的导航误差.仿真结果表明SINS/DVL/GPS的组合导航可以有效地提高水下航行器SINS/DVL组合导航系统的导航精度,满足AUV远距离航行的精度需求.     

低成本SINS/GPS组合导航系统仿真

捷联惯导系统(SINS)由于受到自身传感器性能和惯性导航原理的影响,导航定位误差较大。随着GPS导航系统性能的不断完善以及GPS固有的一些不足之处,将SINS和GPS两者进行组合形成组合导航系统,以此来完成载体的导航任务成为目前的研究热点。针对一种适合于工程应用的低成本SINS/GPS组合导航系统进行了仿真研究,并对该组合导航系统建立了一种工程化的系统模型。利用自适应卡尔曼滤波器对系统误差进行估计,获得了良好的效果。通过仿真实验验证了所建立的系统模型能够满足组合导航系统的功能要求并具有良好的稳定性。     

车辆兵器GPS/DR/DM组合导航系统的研究

研究了GPS/DR/DM组合导航系统在车辆兵器上的应用,通过分析GPS(GlobalPositioningSystem)和DR(Dead-Reckoning)各自导航、定位的原理及特点,以及DM(DigitalMap)的特点,设计了一种新型的低成本车辆兵器GPS/DR/DM组合导航系统,并且用自适应的扩展卡尔曼滤波器对组合系统进行了仿真实验,证明了本系统的可行性。结果是车辆兵器GPS/DR/DM组合导航系统无论从精度还是可靠性来说较常规的导航系统都有明显的改善和提高,充分说明GPS/DR/DM组合导航系统是一种很有应用前景的车辆兵器导航系统。     

假如美军不用GPS

美国的GPS系统是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS是由美国国防部研制和维护，历经20年，耗资超过300亿美元建立的全球卫星定位系统，是继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大的空间计划。