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卫星导航系统及其技术发展的动力来源正发生着微妙的变化……
根据导航卫星的信号覆盖范围，卫星导航系统可分为区域卫星导航系统和全球卫星导航系统。区域卫星导航系统有目前中国的“北斗”卫星导航试验系统、印度的“IRNSS”区域卫星导航系统和日本的“准天顶”（QZSS）卫星导航系统等。全球卫星导航系统有美国的全球卫星定位系统（GPS）、俄罗斯的“格洛纳斯”（GLONASS）全球卫星导航系统、欧洲的“伽利略”（GALILEO）全球卫星导航系统以及在建的中国“北斗”全球卫星导航系统。
美国的GPS导航卫星
美国的全球卫星定位系统（GPS，Global Position System）,是美国继“阿波罗”登月、航天飞机以后的第三个大型航天工程，由美国国防部建立。全球卫星定位系统是全球应用最多的卫星定位与导航系统。GPS卫星定位系统1964年开始设计制造，1978年2月22日发射第一颗试验导航卫星。1985年10月9日，第一代11颗导航卫星全部发射完毕,1颗失败。第一代GPS卫星重759千克，设计寿命5年，携带了2个铷和2个铯时钟，授时精度将达到1纳秒。
美国的全球卫星定位系统分为三大部分：
1.空间段：由24颗卫星组成卫星星座，卫星分布在6条轨道上。每条轨道面上均匀地分布4颗卫星，运行高度为20200千米，倾角63°。在地球上任何地方至少同时可以看到4颗卫星。每颗卫星围绕着地球运转，每天2圈。另外，12颗卫星作为备份卫星。
2.地面段：由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站、激光跟踪站和外场导航控制设备组成。地面段负责测量和预测各颗卫星的星历；将预测的星历、时钟校正值和卫星星历信息上行加载给每颗卫星,以便以后编入导航电文；卫星时钟星钟与整个系统同步；计算系统时间与世界标准时之间的偏差；进行卫星跟踪、控制与管理；监测系统导航信号，如果发现异常，要立即将异常数据向系统控制中心报告。
3.用户终端：主要设备是卫星信号接收机。全球卫星定位系统的用户分为两种：一种是美军和盟军使用的加密信号，精度很高；另一种是民用，为普通的汽车、火车、轮船和人员服务。
全球卫星定位系统具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点。全球卫星定位系统定位误差不大于10米，时间误差不大于0.1秒，授时精度优于0.000001秒，仅需几秒钟到十几秒钟就能够确定自己的位置和精确时间。
美国GPS有一项杀手锏——“快门”控制。在发生战争时，美国将启动“快门”，不让敌人利用GPS。即通过控制卫星天线的指向、暂时关闭某一战区的信号或加入密码授权等方法，使敌方军队难以利用GPS系统，GPS甚至能发射虚假定位信息，以达到欺骗误导敌方的目的。
1981年，美国国防部与洛克希德·马丁公司合作，开始研制第二代全球卫星定位系统，采用33～36颗高轨道卫星组成星座，24颗工作星，其余为备份星，信号发射功率提高100倍，信号抗干扰能力提高1000倍以上，定位精度提高到0.2～0.5米。卫星新增加核爆炸检测敏感器，可以使导弹的精度达到1米以内。1989年2月14日，第二代第一颗导航卫星发射。2010年5月28日，美国第二代5型第一颗“GPS-2F”导航卫星从肯尼迪航天中心第“37-B”号发射台，搭乘“德尔塔”火箭升空。到2010年底，美国共发射50颗第二代导航卫星，1颗失败，还有11颗等待发射。
美国第二代导航卫星有5个系列，并一直不断地增加新功能、新技术和新标准。美国海军研究实验室、美国宇航局和波音公司也参加到研发队伍中来。第二代导航卫星分别重1660千克、1850千克、2030千克和1545千克；设计寿命从7.5年提高到15年；运行在20200千米、倾角55°的圆形轨道上。
美国第三代全球卫星定位系统将改善导航精度，为作战人员和民用用户服务，并提供全球先进的抗干扰能力，提高系统的安全性、准确性和可靠性。第三代GPS卫星“GPS-3A”先计划发射8颗，已经由洛克希德·马丁公司完成设计。它的传输量是第一代导航卫星的500倍，抗干扰能力增加一倍，能提供更及时、更精确、更可靠、更能抗干扰的定位和导航服务。第三代全球卫星定位系统由32颗新型卫星组成，空间分辨率达到1米，能掌握全球的任何风吹草动。第三代第一颗“GPS-3A”计划将于2014年发射。
俄罗斯的“格洛纳斯”导航卫星
俄罗斯的“格洛纳斯”全球卫星定位系统能在全球任何地方、任何时间精确地测出三维位置、三维速度、时间和姿态参数。“格洛纳斯”全球卫星定位系统可为用户提供高精度差分导航、自主精确导航、时间和频率基准、海上台站管理以及精密测量等。
20世纪60年代末至70年代初，前苏联确定发展以新卫星为基础的无线电导航系统。原有的“旋风”卫星导航系统，必须由接收观测站花几个小时来确定一个位置，使得它在很多情况下无法导航，而新一代弹道导弹急需精确的导航。
1968-1969年，前苏联国防部、科学院、海军院校和前苏联宇航局合作开发了空中、陆地、海洋航行的单一导航系统。1970年，前苏联批准建立一个卫星导航体系。1976年12月，苏共和前苏联部长会议中央委员会决定：统一空间导航系统，研发部署全球导航卫星系统。从1982年至1991年4月，前苏联成功发射了43颗导航卫星，以及5颗试验卫星。
1991年前苏联解体，俄罗斯联邦、总统鲍里斯·叶利钦下令继续发展新一代全球导航卫星系统。1993年9月24日，新一代全球导航卫星系统开始运作，并于1995年12月完成。由于俄罗斯无法维持系统运行，至2002年4月，只有8颗卫星在运行，几乎成为一个无用的全球导航援助系统。
俄罗斯第一代“格洛纳斯”导航卫星，由24颗卫星组成（21颗工作星和3颗备份星）。24颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上。3个轨道平面相隔120°。每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45°。“格洛纳斯”采用三轴稳定系统，重1415千克，运行在19100千米、倾角64.8°的圆形轨道上，设计寿命为3年。“格洛纳斯”提供L频段信号、25个信道，铯时钟提供时间准确度为十亿分之一秒，军队信道的分辨率在10～20米、民用信道100米。俗话说：“瘦死的骆驼比马大”，苏俄从1982年10月12日发射第一代第一颗导航卫星到2005年底，共发射了87颗，其中6颗发射失败。
俄罗斯第二代、第三代“格洛纳斯”导航卫星，从2001年12月1日到2010年12月底，共发射37颗，其中2001年5月12日发射的3颗失败。2011年，24颗卫星将覆盖全球。一旦这些卫星全面启用，全球导航卫星系统的信号将在占俄罗斯国土面积90%、占全球面积80%的区域可用。目前，俄罗斯与印度、古巴和委内瑞拉等国合作，推广俄罗斯卫星导航系统，用于由前苏联研制的导弹等军事装备。
“格洛纳斯”导航卫星是老百姓的福音，也是动物们的救星。全世界一共有8条候鸟迁徙路线，其中俄罗斯有3条，都路过中国。俄罗斯地大物博，生活着各种候鸟和动物。它们是怎样迁徙的？途中经过哪些国家和地方？各有什么区别？生存状况如何？这些让动物学家很犯难，因为动物学家不会飞，更不能跟着动物周游列国。卫星导航帮了大忙。俄罗斯鸟类研究专家给大雁安装一个卫星导航仪，坐在研究所里就可知道大雁的迁徙路线和生存状况。俄罗斯动物学家已经给主要候鸟绘制了迁徙的路线图，甚至可以知道一头大雁从出生到死亡的全部信息。一个小小的卫星导航仪就解决了科学家上百年来不能解决的科学难题。
根据导航卫星的信号覆盖范围，卫星导航系统可分为区域卫星导航系统和全球卫星导航系统。区域卫星导航系统有目前中国的“北斗”卫星导航试验系统、印度的“IRNSS”区域卫星导航系统和日本的“准天顶”（QZSS）卫星导航系统等。全球卫星导航系统有美国的全球卫星定位系统（GPS）、俄罗斯的“格洛纳斯”（GLONASS）全球卫星导航系统、欧洲的“伽利略”（GALILEO）全球卫星导航系统以及在建的中国“北斗”全球卫星导航系统。
美国的GPS导航卫星
美国的全球卫星定位系统（GPS，Global Position System）,是美国继“阿波罗”登月、航天飞机以后的第三个大型航天工程，由美国国防部建立。全球卫星定位系统是全球应用最多的卫星定位与导航系统。GPS卫星定位系统1964年开始设计制造，1978年2月22日发射第一颗试验导航卫星。1985年10月9日，第一代11颗导航卫星全部发射完毕,1颗失败。第一代GPS卫星重759千克，设计寿命5年，携带了2个铷和2个铯时钟，授时精度将达到1纳秒。
美国的全球卫星定位系统分为三大部分：
1.空间段：由24颗卫星组成卫星星座，卫星分布在6条轨道上。每条轨道面上均匀地分布4颗卫星，运行高度为20200千米，倾角63°。在地球上任何地方至少同时可以看到4颗卫星。每颗卫星围绕着地球运转，每天2圈。另外，12颗卫星作为备份卫星。
2.地面段：由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站、激光跟踪站和外场导航控制设备组成。地面段负责测量和预测各颗卫星的星历；将预测的星历、时钟校正值和卫星星历信息上行加载给每颗卫星,以便以后编入导航电文；卫星时钟星钟与整个系统同步；计算系统时间与世界标准时之间的偏差；进行卫星跟踪、控制与管理；监测系统导航信号，如果发现异常，要立即将异常数据向系统控制中心报告。
3.用户终端：主要设备是卫星信号接收机。全球卫星定位系统的用户分为两种：一种是美军和盟军使用的加密信号，精度很高；另一种是民用，为普通的汽车、火车、轮船和人员服务。
全球卫星定位系统具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等特点。全球卫星定位系统定位误差不大于10米，时间误差不大于0.1秒，授时精度优于0.000001秒，仅需几秒钟到十几秒钟就能够确定自己的位置和精确时间。
美国GPS有一项杀手锏——“快门”控制。在发生战争时，美国将启动“快门”，不让敌人利用GPS。即通过控制卫星天线的指向、暂时关闭某一战区的信号或加入密码授权等方法，使敌方军队难以利用GPS系统，GPS甚至能发射虚假定位信息，以达到欺骗误导敌方的目的。
1981年，美国国防部与洛克希德·马丁公司合作，开始研制第二代全球卫星定位系统，采用33～36颗高轨道卫星组成星座，24颗工作星，其余为备份星，信号发射功率提高100倍，信号抗干扰能力提高1000倍以上，定位精度提高到0.2～0.5米。卫星新增加核爆炸检测敏感器，可以使导弹的精度达到1米以内。1989年2月14日，第二代第一颗导航卫星发射。2010年5月28日，美国第二代5型第一颗“GPS-2F”导航卫星从肯尼迪航天中心第“37-B”号发射台，搭乘“德尔塔”火箭升空。到2010年底，美国共发射50颗第二代导航卫星，1颗失败，还有11颗等待发射。
美国第二代导航卫星有5个系列，并一直不断地增加新功能、新技术和新标准。美国海军研究实验室、美国宇航局和波音公司也参加到研发队伍中来。第二代导航卫星分别重1660千克、1850千克、2030千克和1545千克；设计寿命从7.5年提高到15年；运行在20200千米、倾角55°的圆形轨道上。
美国第三代全球卫星定位系统将改善导航精度，为作战人员和民用用户服务，并提供全球先进的抗干扰能力，提高系统的安全性、准确性和可靠性。第三代GPS卫星“GPS-3A”先计划发射8颗，已经由洛克希德·马丁公司完成设计。它的传输量是第一代导航卫星的500倍，抗干扰能力增加一倍，能提供更及时、更精确、更可靠、更能抗干扰的定位和导航服务。第三代全球卫星定位系统由32颗新型卫星组成，空间分辨率达到1米，能掌握全球的任何风吹草动。第三代第一颗“GPS-3A”计划将于2014年发射。
俄罗斯的“格洛纳斯”导航卫星
俄罗斯的“格洛纳斯”全球卫星定位系统能在全球任何地方、任何时间精确地测出三维位置、三维速度、时间和姿态参数。“格洛纳斯”全球卫星定位系统可为用户提供高精度差分导航、自主精确导航、时间和频率基准、海上台站管理以及精密测量等。
20世纪60年代末至70年代初，前苏联确定发展以新卫星为基础的无线电导航系统。原有的“旋风”卫星导航系统，必须由接收观测站花几个小时来确定一个位置，使得它在很多情况下无法导航，而新一代弹道导弹急需精确的导航。
1968-1969年，前苏联国防部、科学院、海军院校和前苏联宇航局合作开发了空中、陆地、海洋航行的单一导航系统。1970年，前苏联批准建立一个卫星导航体系。1976年12月，苏共和前苏联部长会议中央委员会决定：统一空间导航系统，研发部署全球导航卫星系统。从1982年至1991年4月，前苏联成功发射了43颗导航卫星，以及5颗试验卫星。
1991年前苏联解体，俄罗斯联邦、总统鲍里斯·叶利钦下令继续发展新一代全球导航卫星系统。1993年9月24日，新一代全球导航卫星系统开始运作，并于1995年12月完成。由于俄罗斯无法维持系统运行，至2002年4月，只有8颗卫星在运行，几乎成为一个无用的全球导航援助系统。
俄罗斯第一代“格洛纳斯”导航卫星，由24颗卫星组成（21颗工作星和3颗备份星）。24颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上。3个轨道平面相隔120°。每个轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45°。“格洛纳斯”采用三轴稳定系统，重1415千克，运行在19100千米、倾角64.8°的圆形轨道上，设计寿命为3年。“格洛纳斯”提供L频段信号、25个信道，铯时钟提供时间准确度为十亿分之一秒，军队信道的分辨率在10～20米、民用信道100米。俗话说：“瘦死的骆驼比马大”，苏俄从1982年10月12日发射第一代第一颗导航卫星到2005年底，共发射了87颗，其中6颗发射失败。
俄罗斯第二代、第三代“格洛纳斯”导航卫星，从2001年12月1日到2010年12月底，共发射37颗，其中2001年5月12日发射的3颗失败。2011年，24颗卫星将覆盖全球。一旦这些卫星全面启用，全球导航卫星系统的信号将在占俄罗斯国土面积90%、占全球面积80%的区域可用。目前，俄罗斯与印度、古巴和委内瑞拉等国合作，推广俄罗斯卫星导航系统，用于由前苏联研制的导弹等军事装备。
“格洛纳斯”导航卫星是老百姓的福音，也是动物们的救星。全世界一共有8条候鸟迁徙路线，其中俄罗斯有3条，都路过中国。俄罗斯地大物博，生活着各种候鸟和动物。它们是怎样迁徙的？途中经过哪些国家和地方？各有什么区别？生存状况如何？这些让动物学家很犯难，因为动物学家不会飞，更不能跟着动物周游列国。卫星导航帮了大忙。俄罗斯鸟类研究专家给大雁安装一个卫星导航仪，坐在研究所里就可知道大雁的迁徙路线和生存状况。俄罗斯动物学家已经给主要候鸟绘制了迁徙的路线图，甚至可以知道一头大雁从出生到死亡的全部信息。一个小小的卫星导航仪就解决了科学家上百年来不能解决的科学难题。