前苏联自1978年10月开始,发射自己的全球卫星导航系统格林纳斯(GLONASS)试验卫星。GLONASS导航卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,均匀地分布在3个轨道平面上。GLONASS系统在系统组成和工作原理上与GPS类似,也是由卫星星座、地面控制系统和用户设备3部分组成。
1.卫星星座
GLONASS系统采用中的24颗卫星,均匀分布在3个圆形轨道平面上,每个轨道面有8颗卫星,轨道高度为19000km,倾角为64.8°,轨道扁心率为0.01,地迹重复周期为8天,轨道同步周期为17圈,由于GLO NASS卫星地轨道倾角大于GPS卫星倾角,所以在高纬度(50°以上)地区的可见性较好。
与美国GPS系统不同的是,GLONASS系统采用频分多址方式,根据载波频率来区分不同卫星。每颗GLONASS卫星发播两种载波频率,分别为L1=1602+0.5625K(MHz)和L2=1246+0.4375K(MHz),其中,K=1~24为每颗卫星的频率偏号。GLONASS卫星的载波上也调制了两种伪随机噪声码:S码和P码。俄罗斯对GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。
2.地面控制系统
GLONASS地面控制部分(Ground Control Segment,GCS)包括位于莫斯科的系统控制中心和分布于全俄罗斯的指令跟踪站CTS(Command Tracking Station)组成的网络。CTS站跟踪GLONASS可见卫星,它遥测所有卫星,进行测距数据的采集和处理,并向各卫星发送指令和导航信息。在GCS内有激光测距设备对测距数据作周期修正。
3.用户设备
GLONASS接收机用于接收GLONASS卫星信号并测量其伪距和速度,同时从卫星信号中提取并处理导航电文。接收机中的计算机对所有输人数据进行处理并算出坐标位置的3个分量以及速度矢量的3个分量和时间。
GLONASS系统可供国防和民间使用,不带任何的限制,也不对用户收费。民用的标准精度为水平方向50~70 m,垂直方向75 m,并声明不引入选择可用性。