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    1. 俄羅斯格洛納斯衛星導航系統技術改進

      為了提高系統完全工作階段的效率和精度性能、增強系統工作的完善性,已經開始了GLONASS系統的現代化計劃。主要內容如下:

       

      改善GLONASS與其它無線電系統的兼容性;改進衛星子系統;改進地面控制系統;配置養分子系統。

       

      GLONASS采用頻分制,24顆衛星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,決定在同一軌道面上相隔180°(即在地球相反兩側)的兩顆衛星使用同一頻道。于是,在仍保持頻分多址的情況下,系統總頻道數可減少一半,因而可讓出高端頻率。應該指出,在改頻計劃第Ⅰ和第Ⅱ階段,不排除在新發射的衛星上使用-7~+4中的頻道,并裝上濾除1610.6~1613.8MHz和在(第Ⅲ階段及其以后的發射衛星再裝上)1060~1670MHz的濾波器,以消除強的帶外干擾。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)作相應的改變。

       

      在1996年12月的有關會議上,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星和其它設備的限制。解決GLONASS信號與其它電子系統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),即所有衛星均采用相同的發射頻率,該頻率可以很接近GPS的或者就用GPS的頻率。這樣,兩個系統的兼容問題可大大改善,并使某些干擾問題降到最小。據報道,美國洛克韋爾公司決定協助俄羅斯改進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。

       

      從1990年起,俄羅斯就開始研制下一代改進型衛星,GLONASS-MⅠ,重約1480kg 。這種新型衛星將進一步改進星上原子鐘,提高頻率穩定度和系統的精度,更為重要的是它的工作壽命可以達到5年以上,這對確保GLONASS空間星座維持21-24顆工作衛星發射信號至關重要。1995年按計劃對GLONASS-MⅠ進行了全面的地面測試,并計劃在1996年第三季度進行首次這種衛星發射。這次發射將攜帶兩顆BlockⅡV衛星和一顆GLONASS-MⅠ衛星。以后MⅠ型衛星將作為替補衛星,一直用到2000年。

       

      近期,俄羅斯正準備研制一種工作壽命可達7年的更大(其重約達2000kg)和功能更強的GLONASS-MⅡ型衛星。除了對星上子系統作重要改進外,還將增加星間數據通信和監視能力,因而可自主運行長達60天。MⅡ衛星還將發射第二個民用頻率,以便消除電離層對民用定位精度的影響。預計,這些MⅡ型衛星將在2000年以后發射。另外,GLONASS計劃的管理者正在考慮把未來空間星座衛星總數增至27顆,即在原每個軌道面上均布8顆工作衛星外,各軌道面上再增加1顆在軌備用衛星。

       

      地面控制部分的改進

       

      地面控制部分的改進包括改進控制中心;開發用于軌道監測和控制的現代化測量設備;改進控制站和控制中心之間的通信設備。這些改進項目完成后,可使星歷精度提高30-40%,可使導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。

      差分增強系統

       

      為了進一步提高GLONASS的精度,以滿足三個類別的飛機精密進場/著陸的要求,俄羅斯正計劃開發以下三種差分增強系統。

       

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

       

      (2)區域差分系統(RADS)。在一個很大的區域上設置多個差分站和用于控制、通信和發射的設備。它可在離臺站400~600km的范圍內,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(LADS)。它采用載波相位測量校正偽距,可為離臺站40km以內的用戶提供10cm量級的位置精度。 LADS臺站可以是移動系統,還可能用地面小功率發射機--偽衛星來輔助。

        

      另外,還制訂了一個更大范圍的包括獨聯體各國的統一的聯合國家分系統(UDS)。該系統預計在1998-2000年建成,屆時將為獨聯體的所有國家提供精密導航定位服務。

       

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

       

      俄羅斯的SDCM增強系統的空間段由三顆GEO衛星——“射線”(Luch或Loutch)衛星組成,分別為Luch-5A、Luch-5B和Luch-4?!吧渚€”衛星是蘇聯/俄羅斯民用數據中繼衛星系列,第一顆衛星“Luch-5A”,于2011年發射到西經16°的軌道位置,第二顆衛星“Luch-5B”,于2012年發射到東經95°的軌道位置。到了2014年,隨著第三顆衛星“Luch-4”發射到東經167°軌道位置,SDCM的空間段將部署完成。 


      轉自:互聯網

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