“伽利略”卫星定位系统和GPS卫星定位系统是目前两种主流的卫星定位系统，本文主要介绍了两种卫星定位系统的系统组成，并对其进行了对比研究，讨论了“伽利略”卫星定位系统的先进性。
标签 GPS卫星定位系统；“伽利略”卫星定位系统
1、GPS卫星导航定位系统卫星
1.1概述
自从七五年第一颗人造卫星上天，六十年代的人造卫星导航技术，七十年代美国定方开始发展GPS卫星导航定位系统，直至1995年美国国防部宣布“GPS已具备全部动作能力”。GPS计划的实现历时23年，耗资200多亿元，前后共发射35颗卫星，目前仍在轨道上正常工作的有25颗卫星，它具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力，是美国第二代卫星导航系统，其特点是全天候、高精度、应用广，以及良好的保密性和抗干扰性。它已成为美国导航技术现代化的重要标志。
1.2GPS系统的组成
1.2.1 空间部分汽车gps导航
GPS系统的空间部分是指GPS工作卫星星座，其由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上。卫星轨道平面与地球赤道面倾角为55°，各个轨道平面的升交点赤经相差60°，轨道平均高度为200km。卫星运行周期为11小时58分（恒星时），同一轨道上的各卫星的升交角距为90°， GPS卫星的上述时空配置，基本保证了地球上任何地点，在任何时候均至少可以同时观测到4颗卫星，以满足地面用户实时全天候精密导航和定位。
1.2.2地面监控部分
由5个地面站组成：1个主控站，其位于美国本土科罗拉多州的联合空间执行中心；3个注入站，其分别设在印度洋的狄哥伽西亚、南大西洋的阿松森岛和南太平洋的卡瓦加兰；5个监控站，其中4个与主控站、注入站重叠，另外一个设在夏威夷。
1.2.3用户设备部分
由GPS接收机硬件和相应的数据处理软件以及微处理机及其终端设备组成。其主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得必要的导航和定位信息及观测量，并经简单数据处理实现实时导航和定位，用后处理软件包对观测数据进行精密加工，以获取精密定位结果。
1.3GPS导航定位系统的应用
美国政府最初开发GPS导航定位系统主要为用于军队导航、收集情报等军事目的，后来对民用领域开放，将GPS系统分为军用码和民用码，但两者的接收精度相差很大。由于GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益的特点，特别是随着GPS系统的不断改进，软、硬件的不断完善以及美国终止降低民用GPS接收机精度的作法，应用领域得到不断地开拓，目前已遍及其国民经济的各个部门，并开始进入人们的日常生活。人们可以开着装有先进GPS导航系统的汽车，随时为你指示先进方向。也可以戴着手表式的接收机为你在原始森林里旅游探险指明方向。现在建立大地及工程控制网基本上是采取GPS定位技术，取代了常规手段。据报道在三峡二期工程施工中采用GPS定位技术建设施工控制网，取得了很好的效果，可以满足其相应精度要求；在青藏铁路的建设中，从勘测到施工均采用了GPS定位技术，都取得了很好的效果。
2、伽利略全球卫星定位导航系统
2.1概述
伽利略系统是欧洲自主的、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，同时它实现完全非军方控制、管理。伽利略系统是由欧空局和欧洲联盟发起并提供主要资金支持，按照中国和其余欧盟15个国家以平等地位参与合作的原则，中国将出资2亿欧元左右，并对此系统有20%的拥有权和100%的使用权。中国两大航天工业集团之一的航天科工集团是中国伽利略卫星导航公司的主要发起人之一，将致力于中国建立区域的完好性增强系统。
该系统的建立，不仅能够使欧洲在交通管理和遥测设施建设方面摆脱对美国和俄罗斯的依赖，而且还能给欧洲的仪器制造和应用服务带来巨大的经济效益，同时创造许多全新的就业机会。伽利略系统能够与美国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、飞机着陆等，伽利略系统的应用就特别适合。伽利略系统作为新一代全球卫星导航系统，将在未来卫星导航应用服务上发挥巨大作用。
2.2 伽利略全球卫星定位导航系统的组成
2.2.1空间段
由公布在三个轨道上的30颗中等高度轨道卫星构成，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。
2.2.2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。
2.2.3用户
用户端主要就是用户接收机及其等同产品，伽利略系统考虑将与GPS、GLONASS的导航信
号一起组成复合型卫星导航系统，因此用户接收机将是多用途、兼容性接收机。
2.3伽利略系统的基本服务
该系统的基本服务功能包括：导航、定位、授时。伽利略系统的包括搜索与救援。伽利略系统扩展应用服务系统，包括：GNS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；精准农业等。
2.4伽利略系统的管理和实施
伽利略计划的开发阶段和在轨验证阶段主要由ESA和EU提供资金，空间段和地面段的开发和验证由ESA来实现。伽利略采用公私合营体制运行操作，在伽利略的稳中有降个阶段，私营企业都可以参与，这是伽利略计划的特点。公私伙伴关系的运作方式在项目有效管理、经费合理运用、业务质量保证、风险共同分担和资金短缺问题等方面有着不可替代的作用。
3、两者比较
正在建设的伽利略全球卫星定位导航系统与美国的GPS相比，有哪些优越性？我们可以从以下五个方面加以比较：
一、从卫星与地面站之间信号的传送方式上看，美国GPS的卫星信号上传和控制部分处于同一个波段，而伽利略全球卫星定位导航系统则有3个波段分别传送，因此可使地面系统在任何时候都可以同任何一个卫星进行信号传递。
二、从精度上看，美国GPS的最大精度为3米而且仅限于军用，而“伽利略”可为民用用户提供误差不超过1米的精确定位服务，打个比方说，GPS只能到街道，而“伽利略”可以到家门。因此，可以说“伽利略”的用户可根据需要进行更多的精度选择。
三、从覆盖面上看，美国GPS只有28颗卫星，而伽利略全球卫星定位系统由30颗卫星组成，因此全球覆盖面更广。
四、从开发应用和服务上看，现在大家所熟悉的美国GPS由于在建立之初是应用于军事，因此对民用领域有很多限制。例如目前GPS的精度虽然可以达到10米以内，但美国考虑到本国的利益，对国际上开放的民用精度只有30米，而且可在任何时间以任何借口中断服务。欧盟2000年初开发建造民用“伽利略”系统，并采取开放的国际开发模式，前期开发已吸引了大批国家的投入，使其具有更大的潜在市场。
五、从实施效果上看，伽利略计划2014年开始投入商业运营。届时，美国在这一领域的垄断地位将被打破。而且多套系统的竞争还会给用户带来更好的服务。
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