最近，美國《GPS World》雜志專門著文，談俄羅斯的格洛納斯系統的過去、現在和將來。這里就該文重點做一轉述，以供大家了解和關注。

原蘇聯的第一顆格洛納斯衛星是在35年前，也就是1982年10月12日發射升空的。格洛納斯計劃是1976年提出來的，三年后便付諸研發行動。當時，由于蘇聯的火箭發射能力強大，一開始計劃就是用一箭三星的方式發射衛星。由于多次發射失敗和衛星工作壽命較短，所以一直發射到70多顆衛星時，到1996年格洛納斯衛星星座才達到額定工作的24顆，宣布正式投入完全服務。可惜好景不長，由于蘇聯的解體和俄羅斯的經濟困難，格洛納斯星座的衛星數量至2002年最低降到7顆衛星，維持正常工作的衛星為6顆。

圖1所示是俄羅斯紀念第一顆格洛納斯衛星發射35周年的宣傳頁，標志其發展的幾個重要里程碑。從2003年開始，格洛納斯系統又進入復蘇階段。以每年差不多發射6個衛星的速度回歸，加上衛星壽命有所增加，所以到2011年12月8日，格洛納斯星座又恢復到24顆衛星的完全工作狀態，并基本能夠保持。

世界上最早出現的衛星導航兼容接收機，就是GPS/GLONASS接收機。而今天的GNSS接收機，業已包括GPS/GLONASS/BDS/Galileo，還可能具有接收QZSS星基增強信號的能力。本文將簡要回顧格洛納斯計劃的歷史，討論其現狀，并概述其衛星星座的近期計劃，以及導航信號和地面支持網絡。

格洛納斯的過去和現狀

美蘇冷戰期間，有關格洛納斯的信息很少。蘇聯解體后，有關信息變得較為容易獲得。俄羅斯還發布了格洛納斯的接口控制文件（ICD）。它的最新版本是在2016年發布的，只在俄羅斯公開。

衛星與信號。至今，格洛納斯已經發射過6種型號的衛星。1982年10月到1985年5月間發射了第一批稱為Block I 的10顆衛星，1985年5月到1986年9月間發射了6顆Block IIa衛星，1987年4月至1988年5月間發射了12顆Block IIb衛星，其中6顆衛星因發射故障而喪失。第四個型號是Block IIv（v是俄文字母的第三個字母的英文音譯）。到2005年底，俄羅斯已經部署了60個IIv衛星。隨后的每一代衛星都包含設備功能增強，和使用壽命的增加。2001年12月1日發射了一顆GLONASS-M衛星（第五種型號的原型衛星，用于現代化），同時發射的還有兩顆Block IIv，包括2003年12月10日和2006年12月26日的兩次一箭三星發射中，分別各帶有一顆GLONASS-M衛星。 2005年12月25日發射升空了兩顆GLONASS-M衛星。新設計的現代化格洛納斯衛星提供了許多改進，包括更好的星載電子設備、更長的使用壽命，和L2民用信號以及改進的導航信息。除了2011年2月26日和2014年11月30日發射的兩顆GLONASS-K1（有時簡稱為GLONASS-K）衛星外，自2005年12月以來發射的所有GLONASS衛星都是GLONASS-M衛星。GLONASS- K1衛星與前面五種型號的衛星明顯不同。它們更輕，提高了時鐘穩定性，并將衛星設計壽命延長至10年。它們還在首次包括伴隨傳統頻分多址信號的第三頻率上，加上了國際上流行的碼分多址（CDMA）信號。所有的格洛納斯衛星都是由雷舍特涅夫信息衛星系統股份公司制造。

與其他GNSS不同的是，GLONASS的傳統信號使用FDMA，而不是CDMA。與傳統的GPS信號一樣，GLONASS信號包括兩個偽隨機噪聲（PRN）測距碼：類似于GPS C / A碼（標準精度ST碼）和P碼（精密精度VT碼），調制到L1和L2載波上。GLONASS ST碼也已經在GLONASS-M衛星的L2頻率上傳輸。 GLONASS ST碼長511個碼片，碼率為每秒511 千比特，重復間隔為1毫秒。 VT碼是33,554,432個碼片，每秒5.11兆比特。代碼序列被截斷以給出1秒的重復間隔。與GPS衛星不同的是，所有的GLONASS衛星都傳輸相同的編碼。他們從工作頻率為5 MHz的板載原子頻率標準（AFS）中獲取信號時序和頻率。從Block II到GLONASS-M系列的各種GLONASS衛星系列在每個衛星上有三個銫原子頻率綜合器（AFS）。發送的信號像GPS信號一樣是右旋圓極化的，具有可比較的信號強度。 GLONASS-K1在新的L3頻率（1202.025 MHz）上傳輸CDMA信號，GLONASS-K2還將在L1和L2頻率上提供CDMA信號。

導航電文。GLONASS信號也包含提供衛星軌道、時鐘和其他信息的導航電文。單獨地每秒50比特的導航電文以模2加到ST和VT代碼上。 ST碼電文包括來自GLONASS系統時間的衛星時鐘歷元和速率偏移；以衛星位置、參考時期的速度和加速度矢量表示的衛星星歷表；和附加信息，如同步位、數據期齡、衛星健康狀況、UTC（SU）和GLONASS系統時間偏移量和所有其他GLONASS衛星的歷書。

控制段。格洛納斯系統有個地面站網絡，用于監測和維護衛星星座，并確定衛星的軌道和其運行的空間航行服務行為。跟蹤網絡僅在前蘇聯境內使用觀測站，輔之以衛星激光測距臺，以幫助確定軌道，因此所有的GLONASS衛星都包含激光反射器。

性能。系統誤差歷年來不斷有所改善，目前達到1到2米左右。與第一批GLONASS-M衛星相比，最新GLONASS-M衛星的星載AFS具有更好的性能。相對一天的穩定性從10-13提高到2.4×10-14。使用GLONASS廣播軌道和時鐘的誤差水平可能導致偽距定位誤差大約比GPS提供的誤差大兩倍。（待續）