欧洲伽利略导航是全球四大导航系统,其为何要摒弃GPS来发展自己的导航?

欧洲伽利略导航是全球四大导航系统,其为何要摒弃GPS来发展自己的导航?,第1张

作为全球四大导航系统欧洲伽利略导航系统,要摒弃GPS来发展自己的导航是为了摆脱对美国GPS导航系统的依赖,这也是我国建立自己的导航系统的原因,一种技术若是被一个人或者一个国家所垄断,那么后果不堪设想。所以在使用GPS的同时也要努力发展自身的全球定位技术,这样才不负于一个强国的应该有的能力。

欧洲作为一个各方面实力都很强的联盟,有条件发展自己的导航系统,所以没必要再去依赖美国的全球定位系统。伽利略卫星导航系统是欧盟于1999年推出来的一个还未实施的计划,本来定于2008年就投入运营,可由于种种原因的限制,推迟到了2014年。

尽管时间推迟了,但整个世界的导航格局却改变了,美国不再是导航系统领域的独裁者。纵使美国的GPS投入早,运营时间长、范围广,但伽利略导航系统更为先进和可靠。作为一个高科技产物项目,欧盟并不是闭上门自己躲起来偷偷地研究,而是欢迎其他国家的加入,比如中国、韩国、俄罗斯、澳大利亚等这方面都有所建树的国家。

不得不说欧盟所做的这个决定是非常正确的,不仅利于欧洲的发展,更是给了美国一个非常大的桎梏,这让其他国家也开始对这方面有了很大的信心。虽然目前美国的导航系统还是处于领先地位,但丝毫不影响其他的导航系统的蓬勃发展。

·数量: 30颗
·离地面高度: 23,222公里 (MEO)
·三条轨道,56°倾角 (每条轨道将有九颗卫星运作,最后一颗作后备)
·卫星寿命: 12年以上
·卫星重量: 每颗675公斤
·卫星长宽高: 27m x 12m x 11m
·太阳能集光板阔度: 187m
·太阳能集光板功率: 1500W 空间段由分布在三个轨道上的30颗中等高度轨道卫星(MEO)构成,
全球设施部分由空间段和地面段组成。空间段的30颗卫星均匀分布在3个中高度圆形地球轨道上,轨道高度为23616km,轨道倾角56°,轨道升交点在赤道上相隔120°,卫星运行周期为14h,每个轨道面上有1颗备用卫星。某颗工作星失效后,备份星将迅速进入工作位置,替代其工作,而失效星将被转移到高于正常轨道300km的轨道上。这样的星座可为全球提供足够的覆盖范围。
地面段由完好性监控系统、轨道测控系统、时间同步系统和系统管理中心组成。伽利略系统的地面段主要由2个位于欧洲的伽利略控制中心(GCC)和29个分布于全球的伽利略传感器站(GSS)组成,另外还有分布于全球的5个S波段上行站和10个C波段上行站,用于控制中心与卫星之间的数据交换。控制中心与传感器站之间通过冗余通信网络相连。全球地面部分还提供与服务中心的接口、增值商业服务以及与“科斯帕斯-萨尔萨特”(COSPAS-SARSAT)的地面部分一起提供搜救服务。 有些用户对局部地区的定位精度、完好性报警时间、信号捕获/重捕等性能有更高的要求,如机场、港口、铁路、公路及市区等。局域设施采用增强措施可以满足这些要求。除了提供差分校正量与完好性报警外(≤1s),局域设施还能提供下列各项服务:
商业数据(差分校正量、地图和数据库);
附加导航信息(伪卫星);
在接收GSM和UMTS基站计算位置信号不良的地区(如地下停车场和车库),增强定位数据信号;
移动通信信道。 服务中心提供伽利略系统用户与增值服务供应商(包括局域增值服务商)之间的接口。根据各种导航、定位和授时服务的需要,服务中心能提供下列信息:
性能保证信息或数据登录;
保险、债务、法律和诉讼业务管理;
合格证和许可证信息管理;
商贸中介;
支持开发应用与介绍研发方法。

世界三大卫星导航系统是中国的北斗卫星导航系统、 欧盟的伽利略卫星导航系统和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统。

一、北斗卫星导航系统

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。

北斗卫星导航系统具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度为分米、厘米级别,测速精度02米/秒,授时精度10纳秒。

二、伽利略卫星导航系统

伽利略卫星导航系统由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统,该计划于1999年2月由欧洲委员会公布,欧洲委员会和欧空局共同负责。系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成,其中27颗工作星,3颗备份星。卫星轨道高度约24万公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内。

三、格洛纳斯卫星导航系统

格洛纳斯卫星导航系统最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。该系统于2007年开始运营,当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。

到2009年,其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。

扩展资料

北斗卫星导航系统的应用:

1、基本导航服务:为全球用户提供服务,空间信号精度将优于05米;全球定位精度将优于10米,测速精度优于02米/秒,授时精度优于20纳秒;亚太地区定位精度将优于5米,测速精度优于01米/秒,授时精度优于10纳秒,整体性能大幅提升。

2、短报文通信服务:中国及周边地区短报文通信服务,服务容量提高10倍,用户机发射功率降低到原来的1/10,单次通信能力1000汉字(14000比特);全球短报文通信服务,单次通信能力40汉字(560比特)。

3、国际搜救服务:按照国际海事组织及国际搜索和救援卫星系统标准,服务全球用户。与其他卫星导航系统共同组成全球中轨搜救系统,同时提供返向链路,极大提升搜救效率和能力。

参考资料来源:百度百科-北斗卫星导航系统

参考资料来源:百度百科-伽利略卫星导航系统

参考资料来源:百度百科-格洛纳斯卫星导航系统

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伽利略导航已经恢复,伽利略卫星导航系统(Galileo)初步服务由18颗距离地球23222公里的静地卫星组成。到2020年整个系统最终建成时,卫星总数将达到30颗,其中运行卫星24颗,6颗备用卫星。以下是伽利略导航系统的相关知识:
1、核心api部分。核心api对系统的其他部分进行管理,用户通过调用核心api对机器人进行控制;
2、建立地图和导航程序。导航算法实现创建地图和定位功能,不同导航算法通过暴露系统相同的接口供核心api和路径规划算法调用;
3、路径规划和运动控制程序。路径控制程序根据目标点和现有路径信息计算出机器人的运动路线,同时根据导航程序提供的位置信息精进行运动控制。

北斗卫星导航是中国自主研发的,在全世界卫星导航系统中排名第三。第一是美国的GPS定位系统,第二是俄罗斯的格洛纳斯导航系统。

由于欧洲把主要的政治合作伙伴转向美国,所以开始排挤最初与他一起反对单极世界的中国。随着欧盟与美国交好,中国虽投入大量资金支持伽利略卫星导航系统,却频频受到欧盟在技术合作中的排挤和阻挠,甚至无法参与有关伽利略导航系统部署的决策。得不到与付出成正比的合理对待,所以中国才将目光转向北斗系统。

一切付出都是有收获的,我国自主研发的定位系统——北斗系统,拥有仅次于美国和俄罗斯的优质频道,相信在未来能在国际卫星导航系统中的排名更进一步。而相比之下,伽利略卫星导航系统因故障导致的服务中断给用户带来了无法弥补的经济损失。美国的GPS定位系统虽然应用广泛、覆盖极广,但是由于设备陈旧,很多的零件易出现故障,性能方面大大降低。

不少的国家也已开始使用我国的北斗系统,而舍弃了欧盟和美国的导航系统。很大程度上是因为北斗系统很便利。北斗系统的覆盖区域广、定位更加准确。北斗导航系统和俄罗斯的导航系统合作后会更加优化使用性能,两国将实现互利互赢,为用户带来更准确、更迅速、更稳定的导航服务。我相信我国的北斗系统将拥有更好的前景。

欧盟于1999年首次公布伽利略卫星导航系统计划,其目的是摆脱欧洲对美国全球定位系统的依赖,打破其垄断。该项目总共将发射32颗卫星,总投入达34亿欧元。因各成员国存在分歧,计划已几经推迟。
1999年欧洲委员会的报告对伽利略系统提出了两种星座选择方案:一是21+6方案,采用21颗中高轨道卫星加6颗地球同步轨道卫星。这种方案能基本满足欧洲的需求,但还要与美国的GPS系统和本地的差分增强系统相结合。二是36+9方案,采用36颗中高轨道卫星和9颗地球同步轨道卫星或只采用36颗中高轨道卫星。这一方案可在不依赖GPS系统的条件下满足欧洲的全部需求。该系统的地面部分将由正在实的欧洲监控系统、轨道测控系统、时间同步系统和系统管理中心组成。为了降低全系统的投资,上述两个方案都没有被采用,其最终方案是:系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成,其中27颗工作星,3颗备份星。每次发射将会把5或6颗卫星同时送入轨道。
新华网巴黎10月21日电(记者舒适)法国巴黎时间21日12时30分(北京时间18时30分),俄罗斯“联盟”运载火箭携带欧洲伽利略全球卫星导航系统首批两颗卫星,从法属圭亚那库鲁航天发射中心发射升空。
伽利略系统是由欧盟主导的新一代民用全球卫星导航系统,耗资超过30亿欧元。系统由两个地面控制中心和30颗卫星组成,其中27颗为工作卫星,3颗为备用卫星。卫星轨道高度约24万公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内。
此次发射成功后,欧洲航天局计划明年再发射两颗卫星,并在随后几年内陆续发射其他26颗卫星,以完成卫星导航系统的构建。欧洲阿丽亚娜公司将负责所有卫星的发射。
目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制的民用全球卫星导航系统,欧洲人决定实施伽利略计划。伽利略系统的构建计划最早在1999年欧盟委员会的一份报告中提出,经过多方论证后,于2002年3月正式启动。系统建成的最初目标是2008年,但由于技术等问题,延长到了2011年。2010年初,欧盟委员会再次宣布,伽利略系统将推迟到2014年投入运营。
与美国的GPS系统相比,伽利略系统更先进,也更可靠。美国GPS向别国提供的卫星信号,只能发现地面大约10米长的物体,而伽利略的卫星则能发现1米长的目标。一位军事专家形象地比喻说,GPS系统只能找到街道,而伽利略则可找到家门。
伽利略计划对欧盟具有关键意义,它不仅能使人们的生活更加方便,还将为欧盟的工业和商业带来可观的经济效益。更重要的是,欧盟将从此拥有自己的全球卫星导航系统,有助于打破美国GPS导航系统的垄断地位,从而在全球高科技竞争浪潮中获取有利位置,并为将来建设欧洲独立防务创造条件。
作为欧盟主导项目,伽利略并没有排斥外国的参与,中国、韩国、日本、阿根廷、澳大利亚、俄罗斯等国也在参与该计划,并向其提供资金和技术支持。伽利略卫星导航系统建成后,将和美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”、中国北斗卫星导航系统共同构成全球四大卫星导航系统,为用户提供更加高效和精确的服务。
2015年3月30日,欧洲发射两颗伽利略导航卫星, 欲抗衡GPS。

(2003年-2004年)中欧优势互补 反对单极世界
2003年,欧洲人主动“邀请”中方加入伽利略全球卫星导航系统,中方欣然受之。
欧洲把中国纳入,不仅使欧洲一些国家的***赚足了政治资本,也使“伽利略”计划捉襟见肘的财政状况得到极大缓解,更给“伽利略”进入中国诱人的市场打下了基础。2004年中欧正式签署技术合作协议,中方承诺投入 23亿欧元的巨额资金。
中欧在高端技术上的合作,实质上打破了美国主导的欧洲对华武器禁运,也相当于废弃了针对中国这样特定国家的欧美武器贸易条例(ITAR),为最终从法律层面解除对华武器禁运撕开了一个口子。 (2005年-2007年)欧洲政治转向 联美排挤中国
2005年,“伽利略”首颗“中轨道”实验卫星发射,标志着欧盟“伽利略”计划从设计向运转方向转变。
然而,进入2005年,欧洲政治开始转向,亲美政治人物纷纷上台,欧洲航天局与美国“修好”。欧盟开始排挤中国。投入巨额资金,却得不到与之相称的对待,中国不但进不到“伽利略”计划的决策机构,甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡,中方十分不满。
在此背景下,中国开始把注意力转移到“北斗”系统上。2007年发射的第四颗“北斗”一号导航卫星,替换了退役的卫星,“北斗”系统开始激活。到2007年底,中国成功发射了第一颗“中轨道”导航系统,标志着“北斗”系统在技术和规划上的重大突破。 (2008年-2009年)“北斗”横空出世 技压“欧系”卫星
由于实质参与欧洲“伽利略”卫星导航系统受挫,中国决定“单干”。2006年11月,中国对外宣布,将在今后几年内发射导航卫星,开发自己的全球卫星导航和定位系统,到2007年底,有关覆盖全球的“北斗”二号系统计划浮出水面。
直到2008年4月27日,“伽利略”系统的第二颗实验卫星才升空,此时距上次发射已经有差不多四年时间,比最初的计划推迟了整整五年。
“北斗”二号横空出世,不仅使欧洲“伽利略”系统准备与美国GPS一争高下的愿望大打折扣,也冲淡了“伽利略”未来的市场前景。“北斗”二号在技术上比 “伽利略”更先进,定位精度甚至达到05米级,令欧洲人深受震撼。另一方面,之前“伽利略”计划的推出,刺激了美国和俄罗斯加快技术更新,新一代GPS 和新一代“格洛纳斯”的定位精度等技术指标均很快反超“伽利略”,“伽利略”逐渐丧失了技术相对领先的优势。
按照国际电信联盟通用的程序,中国已经向该组织通报了准备使用的卫星发射频率,这一频率正好是欧洲“伽利略”系统准备用于“公共管理服务”的频率。
频道是稀有资源。占得先机的美国和俄罗斯分别拥有最好的使用频率,中国所看中的频率被认为是美国和俄罗斯之后的“次优”频率。
按照“谁先使用谁先得”的国际法原则,中国和欧盟成了此频率的竞争者。然而,中国在2009年发射三颗“北斗”二代卫星,正式启用该频率,而欧盟连预定的三颗实验卫星都没有射齐,注定败下阵来,失去对频率的所有权。
伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;特殊服务有搜索与救援(SAR功能);扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。

伽利略计划是欧洲于1999年初正式推出的旨在独立于GPS和GLONASS的全球卫星导航系统。目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲人认为这并不安全。为了建立欧洲自己控制的民用全球导航定位系统,欧洲人决定实施“伽利略”计划。
1996年7月23日,欧洲议会和欧盟交通部长会议制定了有关建设欧洲联运交通网的共同纲领,其中首次提出了建立欧洲自主的定位和导航系统的问题。这一共同纲领成为日后“伽利略计划”出台的基础。1999年1月13日,欧洲议会批准了由欧洲委员会提交的名为《建立一个欧洲联运定位和导航网:欧洲全球卫星导航系统发展战略》的报告。1999年2月10日,欧洲委员会在其名为《伽利略(Galileo)——欧洲参与新一代卫星导航服务》的报告中首次提出了“伽利略计划”。计划分为4个阶段:论证阶段(2000-2001),论证计划的必要性、可行性以及落实具体的实施措施;系统研制和在轨验证阶段(2001-2005);星座布设阶段(2006-2007);运营阶段(从2008年开始)其任务是系统的保养和维护,提供运营服务,按计划更新卫星等。
该系统计划将由30颗中高度圆轨道卫星和2个地面控制中心组成,其中27颗卫星为工作卫星,3颗为候补。卫星高度为24126km,位于3个倾角为56度的轨道平面内,该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外,还有2个地面控制中心。当时预计系统于2008年建成,总投资36亿欧元,以商业运营的模式全部民用。
伽利略系统由空间段、地面段、用户三部分组成。空间段由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星(MEO)构成,每个轨道面上有10颗卫星,9颗正常工作,1颗运行备用;轨道面倾角56度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施、地面管理机构。
伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;特殊服务有搜索与救援(SAR功能);扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。
伽利略计划是欧洲自主、独立的全球多模式卫星定位导航系统,提供高精度,高可靠性的定位服务,实现完全非军方控制、管理,可以进行覆盖全球的导航和定位功能。伽利略系统能够与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS系统实现多系统内的相互合作,任何用户将来都可以用一个接收机采集各个系统的数据或者各系统数据的组合来实现定位导航的要求。伽利略系统可以分发实时的米级定位精度信息,这是现有的卫星导航系统所没有的。同时伽利略系统能够保证在许多特殊情况下提供服务,如果失败也能够在几秒钟内通知用户,对安全性有特殊要求的情况如运行的火车、导航汽车、飞机着路等,伽利略系统的应用就特别适合。这个民用系统将为海上和陆上交通提供极大的便利,将为欧洲公路、铁路、空中和海洋运输、欧洲共同防务甚至是徒步旅行者有保障地提供精度为1m的定位导航服务。与美国的GPS相比,伽利略系统更先进,也更可靠。美国GPS向别国提供的卫星信号,只能发现地面大约10m长的物体,而伽利略的卫星则能发现1m长的目标。一位军事专家形象地比喻说,GPS只能找到街道,而伽利略则可找到家门。
尽管伽利略的预想目标很先进,但是目前伽利略计划的执行却出现了许多问题。由于欧盟成员国对该项目规模和投资一直存在分歧,因此使项目启动就耽搁了几个月的时间,后又因种种原因使该计划一延再延,欧空局(ESA)计划投资3000万欧元的抢占频率的GIOVE-A2也未能如期发射。欧洲有关官员称该计划的最后完成将延至2014年。
伽利略系统作为欧洲欲与美国GPS抗衡的卫星导航系统,其技术先进性不言而喻,目前已经有实验卫星上天进行在轨测试,用欧洲人的话讲就是“已经上了卡车”,同时还在大力吸收合作伙伴, 2003年9月18日,欧盟和中国草签了中国参与伽利略计划的协议。2004年10月9日,双方又签署了此项目的技术合作协议。参与“伽利略”计划是迄今为止我国与欧洲最大的合作计划,这标志着我国航天事业在国际合作领域迈出走向欧洲化的第一大步。我们既要加强目前进度良好的中欧合作关系,又要为将来双方导航系统在频率重叠、卫星共轨、干扰等可能出现的大量问题做好准备。

新华网巴黎3月12日电(记者黄涵)总部位于巴黎的欧洲航天局12日说,欧洲伽利略卫星导航系统的4颗卫星当天成功完成首次地面定位,标志着该系统建设取得重要进展。
欧航局的公报说,当天上午,欧航局位于荷兰诺德韦克的技术中心成功通过伽利略系统进行了地面经纬度和海拔高度定位,精度达10米至15米。这也是欧洲首次使用自己的卫星导航系统进行定位。欧航局伽利略项目经理哈维尔·贝内迪克托说,这一成功是伽利略导航系统全面测试的一项基本步骤。
伽利略系统首批两颗卫星在2011年10月发射,目前太空已有4颗卫星,可以组网进行地面三维定位。
按规划,欧洲伽利略卫星导航系统将由两个地面控制中心和30颗卫星组成,其中27颗为工作卫星,3颗为备用卫星。目前的4颗卫星组成的微型网络正处于测试阶段,预计将在2014年底初步投入运营。作为这一项目的主要牵头机构,欧航局计划在今年下半年再发射4颗卫星。


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