GNSS测量技术：揭秘欧盟伽利略全球导航定位系统

伽利略定位系统(Galileo Positioning System)，是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称，也是继美国现有的“全球定位系统”(GPS) 及俄罗斯的GLONASS系统外，第三个可供民用的定位系统。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时; 特殊服务有搜索与救援; 扩展应用服务系统有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。2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系统将从2014年起投入运营。

1. 伽利略计划

目前世界上已有两大全球导航定位卫星系统在运行: 一是美国的GPS，二是俄罗斯的GLONASS。这两个系统分别受到了美、俄两国军方的严密控制，其信号的可靠性无法得到保证。长期以来，别国只能在美、俄的授权下从事接收机制造、导航服务等从属性工作。科索沃战争时，欧洲完全依赖美国的全球定位系统。当这个系统出于军事目的停止运作时，别国一些企业的许多事务被迫中断。为了能在卫星导航领域占有一席之地，欧盟认识到建立拥有自主知识产权的卫星导航系统的重要性和战略意义。同时在欧洲一体化进程中，还会全面加强诸成员国间的联系与合作。在这种背景下，欧盟决定启动伽利略(Galileo)计划: 建设一个军民两用、与现有系统相兼容的、高精度、全开放的全球导航卫星系统。

伽利略计划分四个阶段: 论证阶段(1994—2001年)、系统研制和在轨确认阶段(2001—2005年)、星座布设阶段(2006—2007年)、运营阶段(2008年—)。目前，该计划没有按时实施，已延期。

从1994年开始，欧盟进行了对伽利略计划的方案论证。2000年在世界无线电大会上获得了建立伽利略定位系统(Galileo Positioning System)的L频段的频率资源。2002年3月24日，欧盟15国交通部长会议冲破美国政府的再三干扰，一致批准了伽利略实施计划，准备投资36亿欧元正式启动伽利略计划。第一颗试验卫星已于2005年12月28日成功发射。中国政府已决定投入2亿欧元全面参与伽利略定位系统的建设，开展了约14个有关项目的研发、测试合作，2004年1月10日已在长江上进行了EGNOS欧洲静地卫星导航重叠系统的动态应用测试。(www.xing528.com)

2.GALILEO系统

GALILEO系统由30颗卫星(27颗工作+3颗备用)组成。30颗星分布在3个中高度圆轨道面上，轨道高度23616km，轨道倾角56度，星座对地面覆盖良好。每颗卫星除了搭载导航设备外，还增加了一台救援收发器。可以接收来自遇险用户的求救信号，并将该信号转发给地面救援协调中心，后者组织和调度对遇险用户的救援行动。同时卫星还向待援用户通报救援安排，以便遇险用户等待并配合救援。

地面控制设施包括卫星控制(用于卫星轨道改正的遥感和遥测)中心和提供各项服务所必需的地面设施。

种类齐全的GALILEO系统接收机不仅可以接收本系统信号，还可以接收GPS、GLONASS两大系统信号，并且实现导航功能、移动通信功能相结合，与其他飞行导航系统结合。亦即任何人只要装备了GALILEO系统接收机就能接收到GPS、GLONASS、GALILEO系统全球导航卫星系统的信号，享受到三个系统的服务。其服务方式有: 公开服务、商业服务和官方服务三个方面。公开服务将与商业和生命安全服务共享两个开放的导航信号。公开服务主要用于道路交通中的个人导航、道路信息和提供路线建议的系统、移动通信的应用领域。商业服务将主要涉及专业用户，如测绘、海关、船舶和车辆管理以及关税征收等领域。商业服务将提供在独立频率上的第三种导航信号的接收服务，并使用户能利用三载波相位模糊分辨力技术(TCAR)来改善精度。政府服务的对象是那些对于精度、信号质量和信号传输的可靠性要求极高的用户: 即生命安全服务、搜救服务和政府管理服务领域的用户。