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注：该文编译自俄罗斯科技媒体cnews文章，所以文中的论述难免会更加偏向GLONASS。

https://zoom.cnews.ru/publication/item/64421

目前世界主流的导航系统包括：美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗以及欧洲的伽利略。

其中最早出现的是GLONASS和GPS，在上世纪中叶出现在苏联和美国，用于军事。几十年后，这些最初的军事发展几乎可以向地球上的每一个人提供服务。

本文内容包括：

什么是 GLONASS 及其工作原理

GLONASS 在技术上与 GPS 有何不同

导航系统伽利略和北斗

如果一个导航系统被关闭会发生什么

哪个导航系统更好

什么是 GLONASS 及其工作原理

GLONASS（格洛纳斯）是俄罗斯制造的全球卫星导航系统。它自 1950 年代后期开始创建，但仅在 21 世纪零年代才在民用领域广泛使用。它目前属于俄罗斯联邦

经常有人说“ GLONASS是GPS的类似物”，但事实并非如此。苏联科学家比美国人更早地开始创建卫星导航系统：在苏联，该技术的基础是在 1958 年开发的，而在美国，他们在 1959 年第一个人造地球发射后考虑使用航天器进行导航苏联的卫星。

格洛纳斯发展史

首先，让我们弄清楚如何使用 GLONASS 确定坐标。它是使用在地球上空约 19,000 至 20,000 公里的轨道上的几颗卫星组成的网络进行的。当您想知道自己的位置时，您的 GLONASS 设备将至少检测到其中四颗卫星。接下来，将测量来自卫星的信号到达您的设备所需的时间，然后计算到每个卫星的距离。由于卫星的坐标在任何时候都是已知的，因此这些距离可用于计算接收器的当前地理位置。

为了覆盖整个地球表面， GLONASS导航系统的轨道星座必须包括至少 24 颗卫星。有了这样的数字，至少有 4 个卫星位于每个用户的“可见性”区域。这就是确定对准确地理定位很重要的四个参数所需的时间：X 和 Y 坐标、Z 高度以及卫星时钟与用户设备时钟 之间的时差。

导航系统的工作原理

在撰写本文时，GLONASS 轨道星座包括 26 颗卫星，其中一颗处于进入系统的阶段。

截至 22 年 7 月 14 日 GLONASS 航天器的当前位置

GLONASS 在技术上与 GPS 有何不同

GPS全称Global Positioning System，是美国开发的全球定位系统。它使用与 GLONASS 相同的定位原理。截至2022年6月，GPS星座共有31颗在用卫星。然而，GPS 和 GLONASS 一样，只有 24 颗卫星就足以覆盖整个地球。

轨道群对比

GLONASS 和 GPS 系统之间存在很多技术差异，但其中绝大多数对普通用户来说并不重要。让我们详细讨论主要的，除了我们已经提到的卫星数量的差异：

卫星的位置

GLONASS 卫星放置在三个平面上，它们以 64.8° 的标称角度向赤道倾斜，并以 11 小时 15 分 44 秒的周期旋转。它们与地球的自转异步移动。这提供了一个稳定的轨道系统，与 GPS 轨道不同，它几乎不需要对航天器轨道进行校正。此外，即使将几颗卫星带出轨道，这也不会影响俄罗斯联邦领土上的导航可用性。反过来，GPS 卫星在六个平面上，倾斜约 55° 并同步转动——它们需要地面校正站来进行准确的地理定位。

数据传输方法

卫星传输的信息使用不同的协议进行加密：GLONASS 具有 FDMA，这是一种更耗能的协议，但具有更好的数据保护；GPS具有经济且安全性较低的CDMA。

定位误差

对于 GLONASS，它是 3-6 m，对于 GPS，它是 2-4 m。

覆盖范围

GLONASS 覆盖了俄罗斯联邦全境的 100% 和地球的 70%。另一方面，GPS 可以在任何地方工作，除了极圈附近的纬度 - 问题在于轨道的倾角。

事实上，对于普通用户来说，卫星运行的轨道和高度、地面跟踪站如何向他们传输信息、如何进行计算，这些都没有区别。他在确定地理位置时不需要“外科手术式”的准确性。然而，几米的误差对于民用和军用航空、大地测量学和制图学以及确定陆地边界可能具有决定性意义。在地面基础设施和更复杂的导航设备的帮助下，GLONASS 和 GPS 都可以提供精确到几毫米的坐标。

GLONASS 和 GPS 之间的主要区别：

系统

GLONASS

GLONASS

卫星高度

19100公里

20180公里

星座中的卫星数量

26

31

地理定位精度

2.5米

6–8м,