眾所周知,打造一個全球衛星導航系統是一個非常龐大的工程,目前,全世界能夠自己研製生產衛星導航系統的只有少數幾個國家。當前全球擁有四大衛星定位系統,分別是美國GPS衛星導航系統、俄羅斯GLONASS衛星導航系統“格洛納斯”、歐洲在建的“伽利略”系統以及中國的“北斗”衛星導航系統。
為了打造自己的軍事優勢,美國率先開展建造自己的全球衛星導航系統,1973年,美國美國國防部開始實施構建GPS系統,之後經過20多年的研究及發射任務,前後耗資近200億美元,到1994年3月,美國正式建成了GPS全球衛星定位系統,之後依靠自身技術領先優勢,佔領了全球市場。
目前,GPS系統由24顆組網衛星加4顆備份衛星共28顆衛星組成,這些衛星都是中地球軌道(MEO)衛星,分佈在20200千米高的6個軌道平面上,軌道傾角為55°,每個軌道有4顆衛星,這樣一來就可以保證全球任何地點上空“可視”衛星(至少4顆)數量足夠,目前GPS民用精度約為10米,並且在一直升級改造之中。
俄羅斯的“格洛納斯”衛星導航系統是繼承前蘇聯的研發成果,1993年開始獨自建立本國的全球衛星導航系統,直到1995年耗資30多億美元,完成了“格洛納斯”導航衛星系統星座的組網工作。
其實俄羅斯“格洛納斯”衛星系統與美國GPS有很多相似之處,也是由24顆衛星組成,另外原理和方案都與GPS類似;不過,“格洛納斯”24顆衛星分佈在3個軌道平面上,這3個軌道平面兩兩相隔120°,每顆衛星都在19100千米高的軌道上運行,不過由於俄羅斯“格洛納斯”的衛星壽命較短,且不穩定,俄羅斯一直將該系統的衛星數量保持在30顆甚至以上來提高穩定性。
中國的“北斗”衛星與美俄都不相似,本著“後發優勢”的原則在設計和理念上都要比美俄衛星要先進不少。目前,最新北斗3號衛星系統已經發射,預計到2020年,北斗3號將由35顆衛星正式組成,包括5顆GEO衛星、27顆中地軌道MEO衛星和3顆IGSO衛星,屆時將對全球所有地區進行覆蓋,並且在精度和功能上都將比GPS提升不少。
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