GPS原理应用(5)GPS现代化政策

GPS现代化的原因

1. GPS工作卫星的导航定位信号有如下不足,是其实施现代化的主要原因:

  • C/A码仅存在于L1载波上
  • L1-P码和L2-P码伪距的民用难获性
  • GPS信号的易受干扰性
  • P码捕获的非独立性
  • 星历更新的强依他性

2. GPS差分系统及载波相位测量技术的迅速发展使美国GPS SA政策名存实亡。

3. GLONASS、Galileo、COMPASS等卫星导航系统的研制动摇了美国GPS的世界霸权地位

GPS现代化的计划

在BLOCK IIR卫星的L2载波上调制C/A码,在BLOCK IIF卫星中增加f=1176.45MHz的民用载波频率。

增强卫星信号强度,增加抗干扰能力。

在卫星信号中增设新的军用码(M码),与民用码分开,并具有更好的保密性和抗干扰能力。

使用新技术以阻止或干扰敌对方使用GPS。

军用接收机具有更好的保护能力,特别是抗干扰能力并具有快速初始化的能力。

保护:更好的保护美国军方及盟国军方使用该系统(增设M码并严格保密)。

阻止:阻止、干扰敌对方使用该系统

保持:保持在有威胁地区以外的民间用户更精确更安全地使用该系统。

GPS现代化计划的进程安排

  • GPS现代化第一阶段

发射12颗改进型的GPS BLOCK ⅡR型卫星,它们具有一些新的功能。既能发射第二民用码,即在L2上加载CA码;在L1和L2上播发P(Y)码的同时,在这两个频率上还试验性的同时加载新的军码(M码);ⅡR型的信号发射功率,不论在民用通道还是军用通道上都有很大提高。

  • GPS现代化第二阶段

发射6颗GPS BLOCK ⅡF(“ⅡFLite” )。GPS BLOCK ⅡF型卫星除了有上面提到的GPS BLOCK ⅡR型卫星的功能外,还进一步强化发射M码的功率和增加发射第三民用频率,即L5频道。GPS ⅡF型卫星的第一颗的发射不迟于2005年。到2008年在空中运行的GPS卫星中,至少有18颗 ⅡF型卫星,以保证M码的全球覆盖。到2016年GPS卫星系统应全部以ⅡF卫星运行,共计24+3颗。

  • GPS现代化计划的第三阶段

发射的GPS BLOCK Ⅲ 型卫星,在2003年前完成代号为GPS Ⅲ的 GPS完全现代化计划设计工作。目前正在研究未来GPS卫星导航的需求,讨论制定GPS Ⅲ 型卫星系统结构,系统安全性、可靠程度和各种可能的风险,计划在2008年要发射GPS Ⅲ 的第一颗实验卫星。计划用近20年的时间完成GPS Ⅲ 计划,取代目前的GPS Ⅱ。

2005年9月25日,美国成功地发射了第一颗现代化卫星 GPS Block ⅡR-M1。此卫星是第一个可以发送L2C信号的在轨航天器。这标志着美国的GPS现代化计划迈出了重要的一步。

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作者:,GIS爱好者。
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