随着卫星导航技术的应用条件和领域越来越广泛,为了满足新形势的需求,俄政府在2012年发布了“2012-2020年格洛纳斯系统的维护、开发和使用”(Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012-2020 годы)的发展计划。新的提案提出要提高格洛纳斯系统的能力,确保其具有竞争力,实现俄罗斯在全球导航领域的领导地位。在该计划的指引下,2013年的时候,格洛纳斯系统实现了29颗卫星同步在轨,其中23颗处于运行状态,能够在全球范围内提供完整的导航服务。同时俄罗斯也在研制第三代卫星——格洛纳斯-K型卫星,并于2011年、2014年、2020年分别发射了三颗该型卫星。2020年2月,俄罗斯卫星制造商列舍特涅夫信息卫星系统公司(Информационные спутниковые системы имени академика М. Ф. Решетнёва)宣布,到2022年将有9颗格洛纳斯-K型卫星发射组网。
图3 格洛纳斯-K型卫星
表1 格洛纳斯系列卫星比较
2 格洛纳斯系统的组成部分
格洛纳斯系统由三个部分组成:格洛纳斯空间段、格洛纳斯地面段和格洛纳斯用户段。
格洛纳斯空间段
根据格洛纳斯系统的接口控制文件,格洛纳斯空间段由位于三个轨道平面上的24颗卫星组成,每个平面上的8颗卫星间距相等,可以实现对地面和近地空间进行全球覆盖。这些卫星在高度为19100千米、倾角为64.8度的环形轨道上运行,每颗卫星的运行周期大约在11小时15分钟。其主要功能是形成并传输一系列无线电信号来实现用户的导航定位。理想状态下,当卫星时间与用户设备时间一致时,可以通过3颗卫星来实现定位。但由于实际过程中卫星时间与用户设备上的时间是不同的,因此需要第四颗卫星来提供差异时间的信息。