GLONASS 

(GLObal NAvigation Satellite System)


Das Global Navigation Satellite System (GLONASS), entwickelt von den ehemaligen Sowjetrepubliken, hat viel gemeinsam mit dem U. S.' Global Positioning System (GPS) in Dingen wie der Satellittenkonstellation, Orbit und Signalstruktur.

1982 wurden die ersten GLONASS Satelliten in die Umlaufbahn gebracht ( für experimentelle Arbeiten).
Obwohl die anfänglichen Pläne den Betrieb für 1991 vorsahen, war ein vollständiges System, welches eine komplette Konstellation der Satelliten erfordert , erst zu Beginn 1996 vollendet. Der aktuelle Stand fluktuiert.

Das Raum-Segment GLONASS wird von 24 Satelliten gebildet, welche auf drei Kreis-Bahnen liegen. Jeder Satellit wird von seiner Slot-Nummer identifiziert, die die Kreis-Bahn (1-8, 9- 16,17-24) und den Ort innerhalb de Bahn definiert. Die drei Orbits sind 120 Grad, und die Satelliten innerhalb des gleichen Bahn durch 45 Grad getrennt.

Die GLONASS Umlaufbahnen sind ungefähr kreisförmig mit einer Inklination (Neigung) von ca. 64,8 Grad, ein Semiaxis von 25440 Km und eine Periode von 11h 15m 44s.

Das Boden-Kontroll-Segment von GLONASS befindet sich auf dem ehemaligem Territorium der Sowjetunion. Das Boden-Kontrollzentrum und die Zeit Standards sind in Moskau und die Telemetry- und Trackingstationen in St. Petersburg, Ternopol, Eniseisk, Komsomolsk-na-Amure.

Das KOOS der GLONASS Satellitenbahnen ist gemäss dem PZ-90 System, früher der Sowjet Geodetic System 1985/1990, definiert. Die Zeit-Skala wird als Russian UTC definiert. Im Unterschied zu GPS schliesst das GLONASS Zeit-System Schalt Sekunden mit ein.

Alle Satelliten übertragen gleichzeitig in zwei Frequenz-Bändern , um dem Anwender eine Korrektur der ionospherischen Verzögerungen der übertragenen Signalen zu ermöglichen. Jedoch ist jedem Satellit eine besondere Frequenz innerhalb des Bandes zugewiesen, bestimmt durch die Frequenz-Kanal-Nummer des Satelliten. Die unterschiedlichen Frequenzen erlauben es dem Empfänger , den Satelliten zu identifizieren. Im momentanen setup, übertragen zwei Satelliten in der gleichen Umlaufbahn, an antipodischen Orten, auf genau der gleicher Frequenz, mit einigen Ausnahmen.

Die tatsächliche Übertragungsfrequenz kann von der Kanal-Nummer-k durch Anwendung folgender Ausdrücke abgeleitet werden:
 
  Frequenz Band L1 :   f1(k) = 1602 MHz + k * 9/16 MHz 
       
  Frequenz Band L2 :   f2(k) = 1246 MHz + k * 7/16 MHz

Die Träger-Frequenz modulieren die GLONASS Satelliten mit ihren navigation messages.
Zwei Modulationen können für die Positionsbestimmung (ranging) verwendet werden, den Coarse Acquisition code (groben Erfassungs-Kode), mit einer Chip-Länge von 586.7 Meter, und den precision code mit einer Chip-Länge von 58.67 Meter.

Die Satelliten übertragen auch Information über ihre Ephemeriden, das Almanach der aktuellen Konstellation und Korrektur-Parameter für dieZeit.
Die Ephemeriden werden von dem Boden-Kontrollzentrum für eine Periode von 24-h vorausgesagt, und der Satellit überträgt einen neuen Satz von Ephemeriden alle 30 Minuten. Das Almanach wird ungefähr einmal pro Tag aktualisiert.

Beide Systeme:

GLONASS und GPS unterscheiden sich technisch grundlegend folgendermaßen:

      GLONASS   GPS
  Orbits   3   6
  Satelitten-Codes   für alle Satelitten gleich   für jeden Satelitten spezifisch
  Frequenzen   für jeden Satelitten spezifisch   für alle Satelitten gleich
  SA o.ä.   nein   nein (seit 05/2001aufgehoben)


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© by Dipl.Ing. Toralf Schumann / Mai 2001