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GNSS兼容互操作的关键难题是什么?

来源:网络整理   2019-07-24 15:29:31

1995年5月,美国GPS宣布正式投入完全的正式服务,至今已有二十年了。虽然,俄罗斯在1996年宣布过GLONASS开始正式服务,但是其间经历了独联体解体等过程,直到2011年年底俄罗斯才宣告系统恢复完全工作状态。中国北斗和欧洲伽利略全球系统正在昼夜兼程的建设之中。

四大全球系统有望在2020年全部投入完全服务。显然,对于GPS和GLONASS而言,2020年这个年限不存在什么门槛问题,而对于我国的北斗导航系统(BDS)和欧洲的伽利略(Galileo)系统,还是存在一定的压力的,因为有诸多的不确定因素可能会影响到系统部署的进程。航天事业本身就是个充满风险的行业,何况卫星导航系统是个大型的星座,其中充满着未知数。尤其是,全球系统的管理具有明显的特有的经验(know how)性挑战,对于欧洲人和中国人来说,多少是个崭新的课题,万万不能掉以轻心。但是,从目前看,中欧双方都有一定的时间裕量,有望在2020年投入完全服务。

多个系统现代化和GNSS兼容互操作在紧锣密鼓地开展中,从GPS宣布正式投入服务的翌年,美国就开始部署GPS现代化计划。而且在2000年5月1日终止了其AS(可用性选择)政策,于是一夜之间,GPS民用定位精度从上百米提高一个数量级,达到10m左右。此举成为GPS现代化的第一步行动。GPS现代化是个全面展开的行动,涉及空间段、地面运控段和用户段的性能提高和改进。

俄罗斯的GLONASS也在推进其现代化进程,通过GLONASS-M、GLONASS-K和现代化GLONASS-K行动计划,推进其系统现代化,主要目的是:增加卫星的工作寿命、促进卫星服务系统的演变、提供更加稳定的星钟、引入搜索救援(SAR)载荷和增加新的信号。为了适应GNSS兼容互操作的需要,俄罗斯在其新的卫星上在保持其FDMA信号的同时,还增加了与国际上其他GNSS系统兼容的CDMA信号,而且准备最终在L1、L2、L3三个频率上均加载这样的信号。

北斗系统与伽利略系统均在部署其全球系统,对于欧盟和中国而言,全球系统都是个新课题,目前均在经受时间进度和系统性能质量的考验,2020年是个时限,建设一个全球系统仅有5年的建设期,是对于能力和基础的全面考核。更加值得注意的是系统的性能水平,尤其是美国和俄罗斯都是在原有的系统基础上实施现代化进程,它们的系统正在向更高的层次进发。就精度而言,已经向1m定位精度迈进。作为全球系统,四大系统的建设者都希望能够进入前茅,也就是突入前三名。从目前看,美国会毫无悬念地继续保持领先,或者说是第一名的位置,其他三方可能会有一比,面临时间和技术与产业水平的严峻考验。