区域卫星导航系统只能实现一定区域内的导航定位。例如,我国的北斗一号卫星导航系统覆盖我国领土及周边地区。目前,国内外已建成或在建的区域卫星导航系统包括日本的准天顶卫星服务系统(QZSS)和印度的区域卫星导航系统(IRNSS)。下面分别介绍这两种卫星导航系统。
QZSS系统
准天顶卫星系统(QZSS)是日本开发的区域定位、导航和授时系统。该系统由三颗倾斜的地球同步轨道卫星组成。 QZSS系统采用“非对称8字形”星下点星座设计,增加了日本境内观测卫星的时间,使用户在24小时服务区内观测卫星的最小仰角大于70 。该星座独特的设计结构极大地改善了日本高层建筑众多的城市峡谷环境中使用GPS导航的问题。
QZSS系统由空间部分和地面部分组成。空间部分由三颗倾斜的地球同步轨道卫星组成。基于未来应用,日本正在考虑再发射4颗GEO卫星,实现七星组网运行应用。
QZSS系统地面部分主要由1个主控站、1个时间管理站、1个跟踪控制站、9个监控站组成。此外,QZSS系统还包括用于实现广域增强服务的L1-SAIF主站和1200多个GPS地面观测站。整个区域分布有监测站,可以接收QZSS信号。主控站、跟踪控制站和时间管理站位于日本。 L1-SAIF总站位于日本东京。监测站负责监测QZSS卫星发射的导航信号。主控站收集监测站的监测结果,估算和预测QZSS卫星的时间和轨道,并与收集的其他类型数据一起生成导航电文。跟踪控制站负责向卫星上行链路注入导航电文,实现对卫星的跟踪、遥测和遥控管理,并对QZSS卫星进行轨道位置维护操作。时间管理站负责卫星与地球之间的时间传输。 GPS地面观测网站对GPS卫星进行监测,并将观测数据发送至L1-SAIF主站。 L1-SAIF主站产生广域增强信息流并发送给主控站,最后注入QZSS卫星。
红外导航卫星系统
印度政府于2006年5月9日正式批准实施“印度区域导航卫星系统(IRNSS)”重大项目。IRNSS导航系统包括7颗导航卫星。 2013年7月1日,印度发射了首颗IRNSS-1A卫星,2014年4月4日和10月16日,又发射了IRNSS-1B和IRNSS-1C卫星。按照计划,其余四颗导航卫星将在2016年之前部署。届时,IRNSS系统可以为各个平台的用户提供全天候的实时定位、测速和授时服务。
IRNSS系统由空间部分、地面控制部分和用户部分组成。
IRNSS的空间包括3颗地球静止轨道卫星(CEO)和4颗倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)。三颗CEO卫星分别固定在东经34、83和132。四颗IGSO 卫星位于两个轨道平面上。星下点轨迹形成两个“8”字形。交点的地理经度分别为东经55和111。 ,卫星轨道高度为36000公里。 IRNSS系统的地面控制部分负责维护和运行空间星座;主控中心(MCC)由航天器控制中心(SCG)和导航信息控制中心(INC)组成。它是地面控制部分的核心,负责导航卫星的计算和预测。轨道位置,计算系统完整性,纠正空间电离层和星载原子钟偏差,并运行导航系统软件。用户段接收机包括单频接收机和双频接收机。单频接收机采用L5或S频段,利用导航电文中给出的电离层修正系数来提高定位精度;双频接收机同时使用L5和S频段,利用导航信号电离层延迟的实时校正,获得更高的精度。定位精度。