GLONASS定位是什么

GLONASS是俄语中“全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE”的缩写，作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统

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谈到全球卫星导航系统，人们首先想到的是美国的GPS系统，而俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)系统则格洛纳斯卫星鲜为人知。

不久前格洛纳斯系统即将满员上岗提供全球定位服务的消息才再次吸引了人们的目光。恐怕很少有人知道， 格洛纳斯的正式组网比GPS还早， 这也是美国加快GPS建设的重要原因之一。不过苏联的解体让格洛纳斯受到很大影响，正常运行卫星数量大减，甚至无法为为俄罗斯本土提供全面导航服务，更不要说和GPS竞争。

到了21世纪初随着俄罗斯经济的好转，格洛纳斯也开始恢复元气，推出了格洛纳斯-M和更现代化的格洛纳斯-K卫星更新星座。

GLONASS项目是苏联在1976年启动的项目，格洛纳斯系统将使用24颗卫星实现全球定位服务，可提供高精度的.三维空间和速度信息，也提供授时服务。按照设计，格洛纳斯星座卫星由中轨道的24颗卫星组成，包括21颗工作星和3颗备份星，分布于3个圆形轨道面上，轨道高度19100千米，倾角64.8°。

和GPS系统不同，GLONASS系统使用频分多址(FDMA)的方式，每颗格洛纳斯卫星广播两种信号，L1和L2信号。具体地说，频率分别为L1=1602+0.5625*k(MHz)和L2=1246+0.4375*k(MHz)，其中 k为1～24为每颗卫星的频率编号，同一颗卫星满足L1/L2=9/7。GLONASS系统设计定位精度为在95%的概率条件下，水平向为100米，垂直向为150米。

GLONASS系统的主要用途是导航定位，当然与GPS系统一样，也可以广泛应用于各种等级和种类的测量应用、GIS应用和时频应用等，系统单点定位精度水平方向为16M，垂直方向为25M。

1982年至1985年间，发射了3颗模拟星和18颗原型卫星用作测试。由于苏联的卫星和电子设计水平和美国有很大差距，苏联这些测试卫星设计寿命只有一年，真实的平均在轨寿命也只有14个月。

格洛纳斯系统1985年开始正式建设，1985~1986年，6颗真正的格洛纳斯卫星被发射升空，这些卫星对比原型卫星改进了授时和频率标准，增强了频率的稳定性，不过它们的寿命仍然不佳，只有大约16个月的平均寿命。此后又发射了继续改进的12颗卫星，不过一半的卫星由于发射事故损失了，这些新卫星设计寿命2年，实际平均寿命是22个月。

这样到了1987年，格洛纳斯系统共计发射了包括早期原型卫星在内的30颗卫星，在轨可用卫星9颗，前景一片光明。1988年开始发射的卫星是进一步改进的版本，这个版本在现在一般称为格洛纳斯卫星。

这些卫星重量1400千克，采用三轴稳定技术和精密铯原子钟，设计寿命进一步提高到3年，在1988年到2000年间这个版本的格洛纳斯卫星发射了54颗之多。这些卫星都是在拜哈努尔发射中心使用质子火箭以一箭三星的方式发射入轨的。

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什么是 GLONASS 及其工作原理

GLONASS（格洛纳斯）是俄罗斯制造的全球卫星导航系统。它自 1950 年代后期开始创建，但仅在 21 世纪零年代才在民用领域广泛使用。它目前属于俄罗斯联邦

经常有人说“GLONASS是GPS的类似物”，但事实并非如此。苏联科学家比美国人更早地开始创建卫星导航系统：在苏联，该技术的基础是在 1958 年开发的，而在美国，他们在 1959 年第一个人造地球发射后考虑使用航天器进行导航苏联的卫星。

格洛纳斯发展史

首先，让我们弄清楚如何使用 GLONASS 确定坐标。它是使用在地球上空约 19,000 至 20,000 公里的轨道上的几颗卫星组成的网络进行的。

当您想知道自己的位置时，您的 GLONASS 设备将至少检测到其中四颗卫星。接下来，将测量来自卫星的信号到达您的设备所需的时间，然后计算到每个卫星的距离。由于卫星的坐标在任何时候都是已知的，因此这些距离可用于计算接收器的当前地理位置。

为了覆盖整个地球表面， GLONASS导航系统的轨道星座必须包括至少 24 颗卫星。有了这样的数字，至少有 4 个卫星位于每个用户的“可见性”区域。这就是确定对准确地理定位很重要的四个参数所需的时间：X 和 Y 坐标、Z 高度以及卫星时钟与用户设备时钟之间的`时差。

导航系统的工作原理

在撰写本文时，GLONASS 轨道星座包括 26 颗卫星，其中一颗处于进入系统的阶段。

截至 22 年 7 月 14 日 GLONASS 航天器的当前位置

GLONASS 在技术上与 GPS 有何不同

GPS全称Global Positioning System，是美国开发的全球定位系统。它使用与 GLONASS 相同的定位原理。截至年6月，GPS星座共有31颗在用卫星。然而，GPS 和 GLONASS 一样，只有 24 颗卫星就足以覆盖整个地球。

轨道群对比

GLONASS 和 GPS 系统之间存在很多技术差异，但其中绝大多数对普通用户来说并不重要。让我们详细讨论主要的，除了我们已经提到的卫星数量的差异：

卫星的位置

GLONASS 卫星放置在三个平面上，它们以 64.8° 的标称角度向赤道倾斜，并以 11 小时 15 分 44 秒的周期旋转。它们与地球的自转异步移动。

这提供了一个稳定的轨道系统，与 GPS 轨道不同，它几乎不需要对航天器轨道进行校正。此外，即使将几颗卫星带出轨道，这也不会影响俄罗斯联邦领土上的导航可用性。反过来，GPS 卫星在六个平面上，倾斜约 55° 并同步转动——它们需要地面校正站来进行准确的地理定位。

数据传输方法

卫星传输的信息使用不同的协议进行加密：GLONASS 具有 FDMA，这是一种更耗能的协议，但具有更好的数据保护；GPS具有经济且安全性较低的CDMA。

定位误差

对于 GLONASS，它是 3-6 m，对于 GPS，它是 2-4 m。

覆盖范围

GLONASS 覆盖了俄罗斯联邦全境的 100% 和地球的 70%。另一方面，GPS 可以在任何地方工作，除了极圈附近的纬度 - 问题在于轨道的倾角。

事实上，对于普通用户来说，卫星运行的轨道和高度、地面跟踪站如何向他们传输信息、如何进行计算，这些都没有区别。他在确定地理位置时不需要“外科手术式”的准确性。然而，几米的误差对于民用和军用航空、大地测量学和制图学以及确定陆地边界可能具有决定性意义。在地面基础设施和更复杂的导航设备的帮助下，GLONASS 和 GPS 都可以提供精确到几毫米的坐标。