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北斗/GNSS的2019年底全球系统大盘点

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北斗/GNSS2019年底全球系统大盘点




随着北斗/GNSS系统的不断更新发展,究竟天上有多少颗卫星在提供服务?提供什么样的服务?因为各国的系统,都有自己的略有不同的提法,所以需要费一番心思,才能够理出一些头绪来。


从2019年12月27日的北斗三号系统提供全球服务一周年发布会获悉,北斗系统至今已经成功发射53颗导航卫星,目前在轨可工作卫星50颗,其中设置为正常(健康)卫星33颗,在轨测试卫星17颗,退役卫星3颗。至今年底,北斗三号的24颗MEO卫星已经全部入轨,三颗IGSO卫星和一颗GEO卫星也已经入轨,至明年6月份前,再发射两颗GEO卫星,从而完成北斗三号的完全组网,为2020年底之前,北斗系统提供全球完全服务奠定基础。北斗系统所提供的服务,如上表所列。


GPS系统,原定的额定工作卫星是24颗,目前在轨可工作卫星为35颗,其中包括GPSIIA卫星2颗(最长寿命大26年),GPSIIR卫星11颗,GPSIIR-F卫星8颗,GPSIIF卫星12颗,和GPSIII卫星2颗,设置为健康工作的卫星30颗(GPSIIR卫星11颗,GPSIIR-F卫星7颗,GPSIIF卫星12颗)。2018年11月14日至2019年11月13日期间,GPS卫星的空间信号用户测距误差的平均值为51.4厘米。


GPS提供的服务,还是标准定位服务(SPS)和精密定位服务(PPS)。GPS的星基增强服务(SBAS),称为广域增强服务(WAAS),工作卫星有3颗,为航空用户提供高可用性的服务,并且准备提供双频服务。


GLONASS卫星星座,在2019年12月11日,又成功发射一颗GLONASS-M卫星。目前GLONASS在轨可工作卫星为28颗,设置为健康工作卫星的有21颗,其额定星座应该是24颗。其星基增强系统SDCM,额定工作卫星为3颗,现在只有2颗在工作。GLONASS服务分为4种类型:一是基本开放服务,仅仅利用系统的空间段信号,现在实现水平优于5米,垂直优于9米的定位精度,而均方根(95%)的目标精度是两米。利用星基差分改正的精度为1米,而利用国家精密定位网络实现的相对导航服务精度为0.03米,而利用提供精密轨道和星基原子钟改正,实现高精度相位测量,达到的精度为0.1米。


Galileo系统,目前其在轨可工作卫星为26颗,分为两类:一类是在轨验证卫星,共四颗,其中三颗设置为正常工作,一颗只有搜索救援载荷(SAR)能够工作;另一类是完全工作卫星,共有22颗,其中有两颗是当时由于发射失误未进入预定轨道,成为椭圆轨道,还有一颗备份星,设置为正常工作的卫星有19颗。现在已经投入生产制造的新一批卫星有12颗,预定2020年底将发射第一批卫星。从2021年开始至2027年期间,欧洲将推进其单一的空间计划,将哥白尼对地观测(遥感)与Galileo/EGNOS,以及通信卫星等实现集成组合。Galileo提供的服务为开放服务、商用认证服务、高精度服务(20厘米),以及搜救服务。其空间信号用户测距精度为0.27米。在2019年6月测量结果表明,单频接收机实现定位精度是2.79米,双频接收机定位精度是1.93米。EGNOS在轨工作卫星数量为3颗。