一 概述

全球导航卫星系统目前已成为应用最为广泛的天基导航定位基础设施，时刻为全球用户提供全天候、高精度、低成本的定位、导航与授时服务。全球导航卫星系统的出现极大推动了测绘、导航、大气、交通运输、国土资源、通信、电力等行业的技术革新，并为全球经济的发展注入了崭新的活力。

全球导航卫星系统主要包括美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）、中国的北斗系统、欧盟的伽利略系统（GALILEO）以及各类区域性卫星导航系统等。美国为了巩固其在卫星导航领域的长期垄断地位，积极推进GPS现代化进程，对信号结构、卫星寿命、原子钟设计、完好性监测、抗干扰能力等诸多方面进行了全面系统地更新升级。为了打破美国在卫星导航领域一枝独秀的局面，近年来俄罗斯积极推进GLONASS的复兴计划，并已于2011年底将整个GLONASS星座补齐至24颗，继1995年后实现了再次覆盖全球的阶段性建设目标。中国的北斗系统现有15颗在轨卫星，整个系统已进入试运行阶段，并将于2012年底完成在亚太地区的组网工作。欧盟的GALILEO建设也已取得实质性进展，目前4颗在轨验证卫星正常运行，计划于2019年完成整个系统的部署工作。日本准天顶卫星系统（QZSS）和印度区域导航卫星系统（IRNSS）等也在积极建设当中。

二 全球导航卫星系统最新建设进展情况

长期以来，美国以其强大的科技实力和经济实力在卫星导航领域独领风骚。巨大的经济利益和对自身安全的担忧导致其他国家力图打破GPS的垄断地位，俄罗斯、中国、欧洲等国家相继上马了各自的卫星导航系统建设计划并付诸实施，使卫星导航系统的发展呈现多极化态势。

（一）GPS建设进展

20世纪70年代，美国军方在子午卫星导航系统的基础上，寻求连续、实时和精确的导航定位，GPS在此背景下应运而生。在历经20余年的系统研发和部署后，GPS于1995年正式进入全面运行状态。该星座由24颗中地球轨道卫星组成，均匀分布在6个倾角为55°的轨道面上。随着其他国家相继实施各自的卫星导航系统建设，美国于2000年终止对其民用导航信号的故意弱化，并采取积极措施开展“GPS现代化”建设，促进民用市场不断发展。随着新型导航卫星的不断启用，GPS将通过3个阶段实现现代化建设目标。

1.第一阶段：Block ⅡR-M型卫星

Block ⅡR-M型卫星开启了“GPS现代化”进程。为了提高民用导航定位性能，Block ⅡR-M新增L2C民用信号，可在低信噪比环境下获得良好的抗干扰性能。与此同时，在原载波频段上增设军用M码，使军用导航定位具有可靠的保密性和抗干扰性。无论对于民用信号还是军用信号，Block ⅡR-M型卫星的信号发射功率都将显著提高。至今已有7颗Block ⅡR-M型卫星在轨正常运行。

2.第二阶段：Block ⅡF型卫星

作为BlockⅡ系列卫星的终结版本，Block ⅡF型卫星为当前“GPS现代化”建设的主要实施阶段。在Block ⅡR-M型卫星基础上，Block ⅡF进一步增强了军用M码的信号发射功率，并在新增频率L5上播发民用导航信号。良好的自相关和互相关特性使其在提高定位灵敏度和抗干扰能力方面具有明显优势。至今美国已发射3颗Block ⅡF型卫星。

3.第三阶段：Block Ⅲ型卫星

Block Ⅲ型卫星计划在未来代替现有的所有型号卫星，是今后一段时间内美国与其他卫星导航系统抗衡的中坚力量。Block Ⅲ型卫星将增加第4个民用信号L1C，保证在L1波段与其他卫星导航系统具有良好的互操作性。其信号设计将进一步改善捕获、跟踪性能和测距精度。与BlockⅡF型卫星相比，BlockⅢ的军用M码在信号功率、抗干扰性和保密性等方面将更加出色。

（二）GLONASS建设进展

为满足海军导航和时间广播的要求，苏联于1976年开始研制卫星导航系统GLONASS。该星座由24颗中地球轨道卫星组成，均匀分布在3个互成120°夹角的椭圆轨道面上。针对美国的选择可用性政策，1991年初，接管GLONASS的俄罗斯宣布将其开放民用，不带任何限制。尽管GLONASS星座于1995年末实现了全球覆盖，但由于俄经济危机和卫星寿命较短，卫星数量随后急剧减少，在2001年仅有6颗卫星维持正常工作。

进入21世纪以来，随着俄经济逐渐复苏，俄政府一直致力于GLONASS星座的重建和现代化工作。在相关政策和国家巨额拨款的支持下，第二代卫星GLONASS-M已于2003年投入使用，卫星的设计寿命延长，原子钟和发射天线等多个有效载荷也进行了改进。经过10余年努力，GLONASS已于2011年底实现