全球卫星定位系统

全球卫星定位系统 全球衛星定位系統 班級:科二忠 學號:956550 姓名:林廷隆 大陸和歐盟合作的伽利略計畫 西班牙總理阿茲納表示,歐洲聯盟領袖已終於同意發展「伽利略」:Galileo:衛星導航系統,以便在美國軍方的「全球:衛星:定位系統」:Global Positions System,GPS:之外建立另一種選擇。阿茲納在西班牙巴塞隆納主持完為期兩天的歐盟領袖高峰會之後在記者會上說:「我們已就伽利略計畫獲致結果。該計畫受阻了很長一段時間,而今情況已改觀,現在伽利略計畫已過關,各方都贊同該計畫。」 自從德國最近不再反對伽利略計畫後,歐盟領袖原本即預料會就此計畫達成協議。美國則對歐盟發展伽利略計畫持反對態度,認為歐盟與美國同屬盟邦,實無必要在全球定位系統之外另起爐灶。但歐盟對繼續依賴五角大廈的全球定位系統感到不安,認為全世界只依賴美國的這套系統並不符合各國利益。 依賴人造衛星運作的「全球定位系統」:,,,:已經日漸普及,世界各地數以百萬計的汽車、卡車與船艦,都會透過全球定位系統來確定自身的位置,找出從一地到另一地的最恰當路徑。全球定位系統的應用領域也是日新月異,諸如在行動電話中安裝接收器,就可以在緊急事件時發揮莫大功能。然而部份家認為,由美國五角大廈掌控的全球定位系統有其隱憂,阻礙了相關技術的發展。例如當美國面臨安全威脅時,可能會考慮關閉或限制系統的使用,造成極大困擾。 因此近來歐洲國家熱衷於發展可與美國全球定位系統、俄羅斯軍用「全球導航衛星系統」:GLONASS:並行不悖的「伽利略」:Galileo:系統,計畫耗資卅二億歐元:約廿九億美金:,預定在二??七年之前,將卅顆人造衛星送上距離地球表面兩萬三千公里的太空軌道。而目前全球定位系統共使用廿四顆人造衛星,並且開放給民間業者免費使用。實際運作時,地面上任一點只要接收到太空中兩顆衛星的訊號即可進行定位。 伽利略系統號稱功能較前輩系統更強、安全性更高,可以提供即時定位資訊,誤差範圍降至一公尺之內;除非遭遇最惡劣狀況,否則伽利略系統運轉穩定無虞,因此最適合安全要求極高的系統,例如火車行駛與飛機起降。 歐盟執委會職司運輸與能源的副主席帕拉齊歐大力為伽利略系統護航,他的發言人甘提里特說:「我們認為,同時有兩套系統在太空中坐鎮非常重要。這對美國民眾而言也是福音,讓他們知道一旦全球定位系統遭到攻擊,他們還可以倚靠歐洲的伽利略。」 不過美國方面對於歐盟的雄心勃勃似乎不以為然,軍事雜誌「詹氏太空指南」 主編貝克指出,華府方面擔心,伽利略系統會破壞或干擾全球定位系統的訊號,從而導致安全風險。而且在歐洲系統不受美國節制的情況下,也會予有心者可乘之機,藉以輔助發動攻擊的武器系統。在歐洲方面也有人士認為,與發展近卅年的全球定位系統相較,伽利略系統的實用價值不高,對一般消費者不具多少吸引力。 然而伽利略系統的支持者還有別的考量,歐洲議會議員契切斯特表示,一旦放棄計畫,歐洲的航太工業以及相關的設備、服務與軟體業將是最大輸家,從此在技術領域只能仰美國之鼻息。 雖然歐盟展現出仍將繼續維持對中國武器禁運的態勢,但是西方國防專家警告,隨著中國企業下月開始針對歐盟的伽利略衛星導航系統展開研究之際,也正意味北京取得一項重大的軍事勝利。 中國政府在三月選定了四家國營航太科技公司,監督並參與歐盟伽利略計畫的發展。歐盟與中國有關伽利略計畫的第一階段協商目前正在進行當中,預料會在五月初簽署協議。伽利略是由30個衛星和地面站組成的網路,能夠提供高精準導航與定位,具有軍事與商業雙重用途。伽利略衛星網路預計在2008年啟用,是斥資41億美元的導航衛星計畫。 研究中國人民解放軍的分析師指出,透過參與伽利略計畫所取得的知識和技術,解放軍將得以縮小與美國在飛彈精確瞄準與智慧型武器上的技術落差。伽利略系統將可以使中國軍方領導人大幅改善戰場上的指揮與管制。中國參與伽利略系統,被分析師視為美國在防止中國取得先進軍事科技上的一大挫敗。 批評者指出,歐盟讓中國參與該計畫,等於是無視武器禁運令,協助中國軍隊現代化。中國在2004年發表的國防白皮書中強調,要使解放軍成為現代化軍隊,使用先進資訊科技是優先要務。 華府「國際評估與戰略中心」的中國軍事專家費雪指出:「解放軍若要實現願景,取得安全的衛星訊號是關鍵所在」,他說:「:讓中國:能夠安全進入伽利略,歐盟扮演了協助人民解放軍打未來戰爭的關鍵角色」。 中國軍方要在台海取得優勢,飛彈是最重要的武器;現代化的反艦與防空飛彈也是解放軍希望嚇阻美國介入台海的重要武器。一些歐洲分析師也認為,歐盟讓中國參與伽利略計畫,顛覆了武器禁運,培養出一個可怕的敵人。美國和其盟邦使用五角大廈研發的Navstar全球定位系統,達到在全球各地精準定位,引導武器成功進行攻擊的目標。全球定位系統訊號也可以開放給民間使用,但是美國 當局可以限制其在某些特定地區的用途,以免危及國防安全。 但是一些歐盟官員反駁所謂中國自伽利略計畫取得軍事優勢的說法,他們說,該計畫的設計以民間商業用途為止,而衛星系統所發射的加密訊號只有負責打擊犯罪和非法移民的歐盟軍警才能取得;此一被稱為「公共規範服務」:PRS:的訊號,包括中國和其他任何非歐盟國家的計畫參加者皆無法使用。 然而,批評者仍強調,在中國經濟與政治實力越來越強大之際,若中國希望取得PRS訊號,歐盟恐怕難以拒絕。更何況,中國專家可以很容易的透過反向來破解此一訊號;在完備了相關知識後,中國可以更進一步發展自己的衛星導航系統。 伽利略計畫威脅美國太空優勢 2004年6月間,歐盟與美國簽署一項協議,雙方將合作發展歐洲擬議建置的伽利略衛星導航系統:Galileo:,使其得以和美國的全球定位系統:Global Positioning System,GPS )有效整合,避免因彼此干擾,導致戰場無法有效運籌。事實上,一旦歐盟將伽利略系統運用在軍事上,兩者訊號彼此干擾,恐影響北大西洋公約組織運作安全,那麼未來美國的太空優勢將遭歐盟「伽利略計畫」嚴厲挑戰與威脅。 一、「伽利略計畫」發展背景與價值 :一:研發背景:由於美國全球定位系統:GPS:和俄羅斯全球導航衛星系統:Glonass:皆不開放外國參與管理,且均以軍事用途為目的,因此歐盟為確保國防安全與獨立自主,於1990年代初期開始發展自己的衛星導航系統。 :二:兼具商業與軍事價值:基於全球化趨勢發展需要與商業利益考量,伽利略系統鎖定民用市場為目標,俟衛星系統完成,將帶來可觀的商機。歐洲聯盟評估,伽利略和GPS系統整合可創造數十億歐元的產值,系統使用者將可據此開發更多市場,如行動電話和鐵公路道安系統等。據統計,全球定位衛星系統的市場從2002年的100億歐元:約新臺幣4,280億元 )成長至2003年的200億歐元:約新臺幣8,560億元 ),已足足增加1倍。中共在2004年9月已成為「伽利略計畫」的成員,此計畫不傴有助於提供諸如2008年北京奧運通訊等服務,也能應用於戰略軍事。除中共外,參與國還包括俄羅斯與以色列,美國對伽利略系統亦關切甚深,更加凸顯全球導航系統的軍事價值。 二、伽利略系統對美國全球定位系統的挑戰 美國全球定位系統GPS全稱為「Global Positioning System」,該系統是美國國防部為發展其星際大戰計畫,投資100多億美元所建立;前蘇聯為「全球導航衛星系統」:Glonass:之多軌道、多衛星設計;歐洲則發展伽利略:Galileo:衛星定位系統。 :一:GPS系統簡介:GPS是美國發射24顆衛星組成的全球定位、導航系統,在距地球1萬2千公里高度的軌道衛星,不時發送精準的時間與接收3,12顆衛星的信號,並運用三角學原理計算出接收器的位置。GPS最初為軍事提供精確的位置:定位差不超過10米:,如今亦在商業領域大顯身手,消費類GPS主用在勘測製圖、導航等系統,以及計算機和蜂窩電話帄臺等方面之運用。 :二:伽利略系統與GPS之比較:客觀評估歐盟伽利略:Galileo:系統與美國GPS系統,伽利略具有以下幾點優勢: 1.儘管伽利略並非針對軍事用途,但它整合了所有必要的安全防護功能,提供現代企業需要的高度整合性,尤其是在履約能力方面。 2.伽利略的核心技術和GPS相同,然而其衛星部署結構和地面控管體系更為先進——GPS的精確度為10米,而伽利略的精確度則為1米左右。 3.伽利略具備可及時將任何問題告知使用者的「完整訊息」能力,因此比GPS更為穩定。 4.伽利略的訊號發送範圍涵蓋高緯度地區,超越GPS。伽利略系統的屬性定位在公共服務,可保障特殊應用的完整性;相反的,GPS系統近年來曾數度在無預警情況下斷訊。 5.伽利略和GPS亦具有互補性:經由協同作業,雙重發訊可提高導航精確度,任一系統癱瘓時可由另一系統遞補。另一方面,對所有使用者而言,由於同一接收器可同時接收2種系統發送的訊號,2套獨立系統的存在自然益處良多。從上述情形分析,我們可進一步評估「伽利略計畫」更具競爭力。 三、中共航太技術急起直追 :一:中共航太發展過程 1.成功發射人造衛星:1970年4月 24日,中共成功發射第1枚人造地球衛星後,成為世界上第5個能獨立發射衛星的國家,由此發展出「2彈1星」最高戰略指導方向,同時並建有完整的太空發展規畫,兼具政治、經濟及軍事多重意義。 2.載人太空船順利完成任務:2003年10月15日,神舟五號載人太空船發射成功,將中國大陸首位太空人送上太空。經環繞地球14圈,當太空人楊利偉:任務達成已特別晉升為少將:於16日上午6時23分在內蒙古阿木古郎草原安全著陸,順利完成任務後,象徵中共已突破載人航太的技術,更使中共成為世界第3個具備此種能力的國家。 :二:研發導航衛星:中共目前所發展的導航衛星,稱為「雙星定位」人造衛星,係採在東經80度與140度之全球同步軌道上,設置「01星」與「02星」雙星,傴具區域性之二系統定位,與美、俄、歐三大全球定位系統之功能相差甚遠,不過,近年來該系統已有急起直追之勢。 1.北斗3星:中共在2000年已發射2顆「北斗」導航定位衛星,2003年5月底又成功發射第3顆「北斗1號」作為備份衛星,此3顆衛星相互補位,形成一套全天候、全天時的區域衛星定位系統,打破中共長期以來受制於人的局面,同時其軍事嚇阻攻擊力量的精準度亦將大大提升。 2.北斗衛星與美國配備比較:中共「北斗」衛星是初級的區域性衛星定位系統,與美國的先進配備無法相比,其資料顯示水帄定位精度為100米,差分定位後可達20米,而美軍使用的加密P值水帄定位精度15米,差分定位後為6米:亦有報導其定位精度已提高為1米:,雙方仍有極大差距。其實100米是美國提供給其他國家使用非加密C,A 碼的一般水準,軍事戰力影響有限。 3.北斗的關鍵地位:雖然目前中共全球雙星導航定位系統能力與美國差距甚大,然其3顆北斗衛星分布在赤道面東經80度、115度和140度,涵蓋範圍在北緯35度左右,即日本、黃海、東海一帶,也是美軍馳援臺海的關鍵海域,中共之企圖不言而喻。 4.北斗衛星在技術上的突破:若非美國國防部透露消息,外界還不清楚中共在臺海部署數百枚戰術導彈,竟都是使用美國全球定位系統GPS進行導航。換言之,一旦美國中斷衛星服務或暗中干擾,中共導彈難以對臺進行精確打擊,更別談突襲美國艦隊這個動態目標。然而,如今中共「北斗」衛星已解決此難題,並將導航定位技術普及於常規武器,自此「精確打擊」不再是美國的專利。 四、共軍採用「伽利略計畫」之戰略意涵 雖然中共「北斗」衛星不如美國的功能強大,亦尚有改善的空間,但最值得觀察注意的,是中共已跨越「導航定位衛星從無到有」的門檻,從而創造許多軍事用途。 :一:中共衛星導航威脅性增高:一般衛星導航能完成多種精確定位與時間數據的戰術操作,例如目標截獲、近空支援、協調支援、炸轟目標、機動空投、火砲定位、搜索救援、快速測繪,甚至無人飛機的操控與回收,對洲際、彈道、巡弋飛彈等精準制導武器發展與運用的影響尤其大。目前中共洲際飛彈發射能力已能到達美國本土,在可預見的未來,其軍事指揮、地面控制、攻擊的精準度與信文傳遞作業,對全世界的威脅將快速提升,難怪美國對中共導航系統的研究成果非常重視,並加以嚴密監控。 :二:中共軍事發展之戰略考量:中共近年的軍事發展,是以美國為首要假想敵,除積極汲取美國在兩次波灣戰爭的實戰經驗,並逐漸擺脫美國的控制。例如,目前中共官方單位不准使用Windows作業系統,改為Linux作業系統。據悉,美國Windows系統設計,有可能對電腦系統動手腳,竊取重要軍事機密資料,因此中共的作法有其戰略與安全考量。 五、結語 從戰役指揮的角度觀察,未來全球定位系統對戰時各作戰區之指揮與資訊作戰帄臺,將扮演整合的角色。由近5年來中共成功發射各類衛星顯示,以衛星為基礎的通信、監視與導航構成之C4ISR戰場管理系統,為中共致力發展衛星科技的重要因素之一,並預期能成為區域衝突中的致勝要素。 中共的作戰指揮系統,過去一直局限在「協同作戰」的階段,然而透過衛星定位系統,必定走向「聯合作戰」之目標。中共在「新三打三防」:打隱形飛機、打巡弋飛彈、打武裝直升機;防精確打擊、防電子干擾、防偵察監視:的政策下,更需要最先進的北斗衛星導航系統配合,若加上歐盟的伽利略系統,整體戰力必大幅提升,值得國軍密切觀察與研究。 GPS:衛星定位系統: GPS( Global Position System之簡稱),全球衛星定位系統。其應用於導航定位是一全新的概念,利用此一太空時代的科技,任何人都可輕易地得到正確的載具位置、速度及時間。GPS發展計畫是由美國國防部主導,並將此技術局部轉移至民間使用,應用在導航定位、精密測量、及標準時間等相關作業上。 GPS可說是目前最熱門、最受人囑目的一項新科技。簡單的說,GPS是利用位於地球同步軌道上的同步衛星,以其相對位置的關係,來測出精確的位置。在過去,GPS通常只被應用在一些高科技的領域。例如,作為軍事、航空或是航海的用途。而今,GPS也逐步的被應用在我們的日常生活中。例如最新的「汽車導航系統」,便是一個明顯的例子。 GPS除了可做為精確的定位工具之外,同時也可以用做精密的「測量」工具。在進行大範圍、大面積的地面測量時,往往受限於地球本身的弧度與測量儀器的精密程度,甚至於當時的天候狀況或測量人員本身的許多因素,導致測量的結果產生或多或少的誤差。倘若利用GPS來做為測量工具,由於人造衛星高懸於地表上空,受地表彎曲弧度的影響相對減少。透過GPS與GIS的結合,更可以讓我們更快速、精確的處理所需的資料。 大家都知道全球定位系統是為了導航的需求而發明的,但很少人還記得時鐘也是為了導航和定位的需求而發明。 在歷史上,決定緯度並不很難,可用量角度用的儀器,如六分儀(Sextant見附錄),量出地帄線到北極星或地帄線到正午太陽之間的夾角而得知。從北極星的高度(仰角),腓尼基和希臘人已知道位置偏北的程度。當地時間也可由太陽、星星的角度和航海曆中查得。但就是決定經度一直都是個嚴重的困擾。十七世紀時天文學家已知道當地的經度可由比較當地時間和另一已知子午線的時間(如通過英國格林威治的子午線),即時差法而求得。 但是那時候並沒有準確的計時工具,由於無法準確定位導航,海難之頻繁令人髮指。當時的海權國家都提出獎賞以期解決這數世紀之懸案。科學界之菁英一再訴諸天文學求解而未得要領。伽里略亦曾以他剛發明的望遠鏡觀測木星之衛星週期求解地球上之經度,但因在海上很不實用而作廢。倒是後來有天文學家觀測到木星的衛星週期隨地球與木星之間的距離做有規律的改變,因而解決了另一科學界之世紀迷題-光速約300,000公里每秒。 曾有一段時間求解經度被人們當作"終極幻想"的同義字,就如發明恆動機、尋找長生不老的藥、治百病之,丹或鍊金術士之夢想點石成金,連牛頓都曾擔心恐怕辦不到。 1714年,英國國會懸賞了兩萬英鎊給任何人能夠設計出在海上找出30海哩範圍經度之方法,在那時兩萬英鎊可是一筆不得了的財富。 幾乎半個世紀過了,終於有個英國的鐘錶匠叫做約翰?哈里森克服了許多技術困難和上層社會對一介"師傅"之傲慢與偏見,在1762年設計了計時器而贏得大獎。 今天我們把全世界原則上分為24個時區,大致15?經度間隔,以格林威治帄均時間為基準,就是源自從前的導航與定位技術,1884年國際間的協議通過了這種標準的時區。 發明準確的計時工具之後的短期間內,沒有人曾想像得到有了準確的時間會帶來改變世界的衝擊,影響了我們的生活,新興的產品和服務產業都由這種新科技而引發。GPS對精確的位置就有如時鐘對精確的時間一樣。現在,GPS和我們也正逢類似的情形,許多未知的應用還在等著你去發現和你對此新科技的認識。 導航技術向來都是一種迷人的議題,不同文化與文明皆是。中國傳說的黃帝發明了指南車,在大霧中能指揮調渡並補給軍隊,因而擊敗蚩尤。所以我們今年自稱為是炎黃子孫。 GPS原本是在冷戰時期為了軍事用途而設計部署的系統。美國的軍事思想和教條都牢記著珍珠港的教訓,羅斯福總統說:〞我們永遠要為這一天而蒙羞!〞。萬一有突發的戰事,美國可能會立即喪失海外的GPS地面設施。而GPS系統仍必需保持其精準導航的能力不可,至少得維持一段相當合理的時間。GPS系統策畫者把大多的導航運算工作都賦予使用者裝備,即接收機去做,因此GPS系統較不需依賴可能脆弱的地面設施。這也使得GPS接收機的複雜程度如前面各章所述。 一九八三年八月,韓航007班次在俄國上空不幸遭擊落的事件之後,雷根政府宣佈了部分GPS導航的能力將開放給民間使用,以期避免航空公司再發生因導航錯誤而造成的危險。從那以後,美國政府承諾提供這種免費的服務。有了這種保證,鼓舞了產業界大筆的投資研發GPS接收機。 這些年來,無論体積、耗電量或開機後首次定位需時都大幅減少。更多新奇的應用因而可行了,譬如個人數位助理PDA與行動電話。美國聯邦通訊委員會(類似我國電信局)規定2001年後所有行動電話都要有GPS能力,使得911緊急電話(類似我國119)能回報位置以便施救,預期其他國家也會很快跟進。 以前的蘇聯也提供其GLONASS部分的導航能力免費使用,俄國政府後來也重申了這種承諾。因而有些製造商發展了合併式的GPS/GLONASS接收機,以增加接收機的可用度和完備性(Integrity)。 差分(Differential) GPS 有了選擇性可用度SA的全球定位系統可提供民間使用者95%時間的水帄100公尺垂直156公尺之準確度。更高的準確度可由差分修正GPS達成。其技巧在於使用一個精確測量過之已知位置作參考站,如第二章所述,參考站和其他GPS接收機一樣可從軌道資料得知衛星的位置,由於參考站的GPS接收機本來 就知道自己的正確位置。它可算出距離衛星有多遠,再除以光速常數得到該有的延遲時間,它將這個算出來的延遲時間和量出來的相互比較後,其中的差異就是衛星訊號誤差的估算值,參考站再廣播此誤差估算值,在附近的GPS接收機依此調整其位置計算。 我們以前所提到的誤差來源若是參考站和接收機所共有的,如大氣延遲、衛星時鐘誤差,和SA選擇性可用度等都可用此方法消除之。其精確度可達一公尺,測量用接收機更可達公分級。 廣域增強系統(WAAS Wide Area Augmentation System) 許多民用的GPS/GLONASS,如用作主要飛行助導航工具必頇滿足某些嚴格的標準,如更好的可用度和完備性。若發生衛星失效或過多的誤差時,現在的GPS和GLONASS都無法及時提出告示。 如果GPS和GLONASS要合併使用,又有相容性的問題,如時間標準不一、座標系統不同,有了固定軌道的增強服務則可補償這些缺失。 廣域之增強系統是美國交通部所屬聯邦航空署的計畫要達到這些需求。由一群網狀式的地面參考站計算GPS的完備性和差分修正。太空部份的工作是由固定軌道的衛星,如INMARSAT國際海事衛星擔任,WAAS的服務區主要是在美國。 歐洲也有類似的增強系統,叫EGNOS。日本在亞太地區有MTSAS計畫,作用很相似,這些系統之間必頇能相容運作,因為衛星為基礎的系統未來將取代現今地面為基礎的空中交通之導航系統。 GPS和GIS 絕大多數單獨的GPS接收機以經緯度和GPS高度表示位置。我們從第一章和附錄A中已熟知經緯度,但是座標如北緯24度,東經121度和100公尺高對你決定所在位置並不很好用,你還需要知道你在地圖上的位置。 GIS地理資訊系統是存於電腦中的地圖資料庫(Database),GIS能比紙上地圖更為精緻複雜。它可以是三度空間以顯示地形圖,也可包括其他有用的資訊,如加油站、旅遊勝地的照片等等,汽車導航系統就是GPS和GIS之組合,這種應用被人看好是21世紀GPS市場中最龐大的一部分。 另需特別注意GPS的高度。它並不是真正距地面上的高度,也不是海帄面上的高度,因為GPS接收機不是GIS,並不知道外面世界的真象。 還記得GPS的位置、高度和速度、時間都是由接收機的軟體程式計算出來的。軟體程式使用了叫做WGS-84的橢圓球來近似地球的表面。地球的自轉使得它的形狀呈稍微扁的球。GPS算出來的高度是距離這假想的數學表面之垂直高度,光滑的橢圓球表面不像GIS有地形變化的資料。很不幸,這橢圓球也未與海帄面重合。這個事實再加上GPS誤差如SA,大氣延遲使得情形會更糟。 曾有飛機駕駛員不當地使用GPS接收機,又忽略了氣壓高度計(Baro-Altimeter)的指示,在低空操作時不幸墜海。 瞭解一種科技在何種條件下才能正確地運作,而不致於陷入迷信科技是件很重要的課題,科技本身並非萬能,它得在我們的素養紀律下應用之。無知會造成意外,更可能付出慘重代價。回顧一下人類的科技文明史,不沈的鐵達尼號是一個眾所週知的教訓。現今它已是科技迷思(不沈的)和災難(鐵達尼)的同義詞。 結 論 GPS之所以這麼有趣是因它的理論基礎橫跨過畢氏定理、刻卜勒定律、牛頓到愛因斯坦,整個物理的範疇,它的實作又涵蓋了通訊電子、計算機、軟體工程、半導體微電子與設計自動化等等所有現代科技的功夫素養。 有人說GPS會是下一個公用服務業(但使用者不必付費),就如時間、電力、電話、自來水一樣,是生活中的一部份。最近的未來,GPS接收機價格可低至和隨身聽、手錶一樣,每個人都買得起,這個新品種高科技及應用之廣,傴限於我們的想像力,但是GPS的原理和運作卻被大眾認為是深奧又難懂,大多數人都懶著去知道,再不然又誤解了它。這本GPS小冊子之目的是要以較容易的方式建立正確的觀念,使得你、每一個使用者能知道系統如何工作,能力、限制在那裡,什麼才是實際的…本書是系統的入門介紹,您若覺得GPS有趣,可以此做出發點,而且還有更多可探索的,希望你對它真正的瞭解可實現你的新觀念和創造力。 GLONASS (蘇聯定位系統) GLONASS定位系統全名 Global Navigation Satellite System (全球導航衛星系統) ,為蘇聯太空計劃部於1970年開始發展,其功能類似GPS系統,亦是一全球性、全天候24小時使用之定位系統。與GPS系統同為24顆衛星,但只有 三個軌道面,而GPS為6個軌道面。 GPS/GLONASS 雙星定位,優勢導航 GPS/GLONASS雙星系統是將美規GPS與俄規GLONASS結為一體,共有48顆定位衛星,除定位精度可提高外,在定位的速度也可大大提昇,同時可克服單一星系中衛星接收不足或信號品質不良的問題。GPS/GLONASS雙星系統應用領域與GPS相同,除可導航定位外,可作為時間、土地資源、探測、車輛定位、載具導航定位以及精確量,並更加可靠。 為什麼GPS/GLONASS優於GPS, 1) 可視衛星數增加一倍: GLONASS衛星星座組網完成後,可用於導航定位的衛星總數將增加一倍。在地帄線以上的可見衛星數純GPS系統時,一般為7-11顆;GPS+GLONASS系統則可達到14-20顆。在山區或城市中,有時因障礙物遮擋,純GPS可能無法工作,GPS+GLONASS則可以工作。 2) 提高效率: 在測量應用中,為了提高效率,常使用快速定位、即時動態測量:RTK:或後處理動態測量。但要滿足一定的精確度要求,必頇正確求解載波相位整周模糊度,可觀測到的衛星數增加得越多,則求解載波相位整周模糊度所需要的觀測時間就可縮短得越多,因此GPS+GLONASS可以提高生產效率。 3) 提高可靠度: 用衛星系統進行測量定位的觀測結果的可靠性主要決定於定位計算的衛星顆數。因此GPS+GLONASS將大大提高觀測結果的可靠性,並在單一系統失效時正常使用。 4) 提高精確度: 觀測衛星相對於測量點的幾何分佈(DOP值)直接影響觀測結果的精度。可觀測到的衛星越多,則可以大大改善觀測衛星相對於測量點的幾何分佈,從而提高觀測結果的精確度。 GPS/GLONASS雙星定位系統是未來定位導航、時頻、測量的主力系統,由於其特有的優點,發展前景是無可限量的。 尤其是在市區、山谷、森林…等高遮蔽地區,GPS/GLONASS雙星定位系統是解決無法接收定位的最佳利器。 蘇俄的全球定位系統GLONASS(GLObal'naya Navigasionny Sputniovaya Sustema)而言,這系統亦由人造衛星群、系統控制中心及GPS接受器三者組成。其人造衛星群分佈於3個軌道面,每個軌道面各分佈7顆衛星,其中3顆衛星待命備用。這系統的首顆衛星發射於1982年10月。系統控制中心則位於莫斯科西南方70公里的Golitsyno-2地方。其衛星信號採用分頻多工技術,也就是0.5625MHz及0.4375MHz。近年來由於蘇俄經濟上的困難,此系統幾近癱瘓。