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在当今社会，60%的信息都与时间和定位有关，拥有自主的时间和定位系统，不仅事关独立自主，也事关影响力和统治力。所以，越来越多的国家正研制或应用导航卫星。目前，除美国的“全球定位系统”（GPS）导航卫星以外，俄罗斯的“全球导航卫星系统”（GLONASS）导航卫星最有实力。GLONASS由俄罗斯单独研发部署，这一系统至少需要18颗卫星为俄全境提供卫星定位及导航服务，如要提供全球服务，则需要24颗卫星在轨工作。然而，就在俄罗斯即将完成24颗GLONASS导航卫星部署之际，却因火箭故障使原计划严重受挫。
箭毁星亡
2010年12月5日，俄罗斯用质子-M火箭以“一箭三星”方式发射3颗GLONASS-M导航卫星时，因火箭故障而使3颗导航卫星全部葬身于太平洋中。
质子-M火箭是莫斯科时间13:25升空的，按计划，卫星应在16:27与火箭分离并进入预定轨道，但运载火箭偏离航线8度，致使卫星被发射到比预定轨道还高的位置。稍后，3颗GLONASS-M坠入美国夏威夷州首府火奴鲁鲁西北方向500公里附近的海域中。每颗GLONASS-M质量1.4吨，成本1750万美元；每枚质子-M火箭的成本7000万美元，发射成功率约96%。此次发射失败造成的总的经济损失达4亿美元左右。除去资金方面的损失，发射失败也让俄罗斯人对GLONASS的高期望值落空，因为如果这3颗卫星能够顺利进入轨道工作，将标志着GLONASS系统在轨正常运行的卫星数量达到24颗以上的全面运行标准，并意味着俄罗斯真正拥有了可与美国的GPS一较高下的全球定位系统。
俄罗斯航天部门2010年12月6日表示，导致发射失败的原因可能是火箭的电脑系统出现了“程序错误”，结果导致发动机未能正常工作，产生的推力过大，把卫星送入错误轨道。出现错误后，火箭和卫星与地面的联系立即中断，使得专家无法及时修正卫星运行轨道。
俄罗斯航天部门2010年12月8日又称，火箭燃料加注过多，可能是导致发射失败的原因。发射前在向火箭DM-3上面级加注液氧时，燃料自动加注装置意外出现了故障，导致多加了1～2吨液氧，从而使质子-M火箭的“头部”质量增加，导致火箭到飞行末期未能达到必要的速度，从而无法把卫星送入预定轨道。质子-M火箭的煤油加注是在独立的燃料加注站进行的，而液氧的加注必须于发射当日在发射现场进行。与以往的DM-2上面级相比，此次发射的质子-M火箭采用的DM-3上面级的燃料舱较大，不需要完全加满，因此存在意外加多燃料的可能。
不过,据俄新网2010年12月9日报道，俄罗斯中央机械制造科学研究所所长、跨部门事故原因调查委员会负责人根纳季•赖库诺夫表示，据初步资料显示，质子-M运载火箭不是导致故障状况出现的原因。他指出：“据初步资料表明，运载火箭没有问题，截至今天，可以说问题基本上不是由它引起的。”
据俄新网2010年12月10日报道，赖库诺夫向俄新社表示， 在将GLONASS-M送入轨道时，DM-2在加注燃料时过量系传感器故障或人为因素所致。赖库诺夫说：“据初步消息，DM-2上的一个燃料水平传感器出现故障。此外，我们不排除人为因素导致的错误。”
据俄罗斯媒体2010年12月17日报道说，GLONASS-M发射失败坠入大洋是技术文件所列计算公式错误所致，即在加注液氧的技术文件中计算公式不正确；另外，航天发射技术准备不足，在管理系统和质量方面存在失误，技术文件不完善而且监督缺位。
这是俄罗斯在2010年第3次发射GLONASS-M。发射失败后，俄罗斯总统梅德韦杰夫非常生气，立即责令追查责任人以及GLONASS项目的财政开支情况。目前，俄罗斯已成立委员会对事故具体原因展开调查。
俄罗斯总理普京在2010年早些时候表示，计划在当时的20颗正在运转的卫星基础上，再发射7颗卫星，确保它们的覆盖范围遍及全球。据悉，这一次的发射失败将让俄罗斯近期不得不增加发射卫星数量，而且发射计划会提前。
俄罗斯国防部官员指出，此次事故对GLONASS导航系统的建设不会产生严重影响，当前该系统在轨运行的卫星和备用卫星完全能保证导航信号覆盖俄全境。
目前，GLONASS在轨卫星总数为26颗，但能正常工作的只有20颗GLONASS，有4颗正接受技术维护，另有2颗处于“预备役”状态，因此定位精度不高。如果此次发射成功，将达到部署24颗以上卫星的标准，从而可使GLONASS覆盖全球。俄罗斯原计划在2011年让GLONASS的定位精度达到3米以内，在2012年让俄罗斯所有新汽车都装配该系统。
俄罗斯原定在2010年12月28日从普列谢茨克航天发射场首次用联盟-2-1B火箭发射首颗GLONASS-K新型导航卫星。但由于GLONASS-K导航卫星的地面段准备工作还没有结束，发射推迟到2011年。GLONASS-K设计服务寿命10年，能传回5种导航信号——4种为专用的L1和L2波段信号，一种为民用的L3波段信号。
据俄新网2010年12月7日报道，俄罗斯联邦航天局局长阿纳托利•佩尔米诺夫表示，2颗处于“预备役”状态的备用GLONASS卫星已经启动。他说：“我下令启动2颗备用的GLONASS卫星，其中一颗卫星已经借助于自带的发动机进入预定轨道，矫正以后将全面做好投入使用的准备。”
重振雄风
GLONASS系统“满员编制”为24颗，其中21颗传送信号，3颗备用。苏联于1982年10月发射了第一颗GLONASS卫星，1993年正式投入使用，主要用于军事领域。俄罗斯于1995年12月正式建成了由24颗卫星构成的导航星座，使GLONASS进入实际工程应用阶段。但由于卫星寿命短，而且因受苏联解体、俄罗斯国力下降的影响，没及时发射补网卫星，所以，在2001年在轨运行的GLONASS卫星已不足10颗。为此，俄罗斯政府在2001年通过了GLONASS导航系统联邦目标计划，宣布恢复该系统建设。
多年来，美国GPS导航卫星系统基本上独霸了世界卫星导航领域，全球97%以上的卫星定位用户使用该系统，为美国带来了巨大利益。GPS用户设备的年销售额突破了200亿美元，预计这一市场仍将以每年25%～30%的增速发展。对此，许多国家表示了极大的不满和不安，尤其是在军用导航方面各国均要受到美国的控制。比如，长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号，也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。
俄罗斯GLONASS卫星导航系统的原理和方案都与GPS相似，也是由24颗卫星组成，但它们平均分布在3个轨道面上。这3个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。每颗卫星都在19100公里高、64.8度倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。满配置的GLONASS星座能够使地球表面99％的地区连续观测到5颗以上卫星。
GLONASS卫星导航系统的地面控制部分全部都位于俄罗斯领土境内，地面控制中心和时间标准位于莫斯科，遥测和跟踪站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、叶尼申斯克和共青城。
虽然GLONASS系统的定位精度与GPS相当，但其应用普及情况则远不及GPS，这主要是因为俄罗斯没有开发民用市场，只用于守卫俄罗斯的军事秘密以及保卫俄罗斯的国家利益，民用很少。还有，GLONASS用户接收机价格昂贵也防碍了它的市场。在俄罗斯5000架飞机中，只有1200架装备了导航仪器，其中92%为GPS接收机，装备GLONASS接收机的仅占8%。这些都大大影响了GLONASS的效益的取得，再加上GLONASS卫星平均在轨道上的寿命较短，所以使俄罗斯无力及时发射补网卫星，星座不能正常运行，处于降效运行状态。为此，俄罗斯政府在2007年取消了所有GLONASS系统的民用限制。
目前，俄罗斯正在“双管齐下”。一方面大力开放民用市场，以增加GLONASS的经济、社会等效益；另一方面着手GLONASS系统现代化的改进工作，从2003年起陆续使用新型卫星GLONASS-M，使卫星寿命从以前的3年提高到7年。正在研制的第3代GLONASS卫星——GLONASS-K工作寿命将在10年以上。
虽然现役的GLONASS-M导航卫星仍采用GLONASS老式卫星平台，但由于星钟和其他关键元器件性能指标的改进，所以它的工作寿命可延长到7年，并配有升级型天线馈电系统和额外的民用导航频率。另外，GLONASS-M卫星总质量约1400公斤，具有更好的讯号特性，能提供第二个民用导航信道，增强了在军方和私人用户的使用精度。
GLONASS-M只是过渡型号，真正用于长期维持未来GLONASS星座的是2005年开始设计和研制的GLONASS-K。该卫星属于新一代导航卫星，采用俄、法合作新型通信卫星平台“快车-1000”（Express-1000），在轨工作时间可长达10～12年；其质量约750公斤，比以往的GLONASS卫星轻一半以上。这意味着新的中级联盟-2火箭可以从普列谢茨克航天中心一次发射2颗卫星，而无需使用成本较高的质子号重型火箭，或用质子号火箭“一箭六星”发射；每颗GLONASS-K在L频段播发3个民用导航信号，从而能确保导航的可靠性和精度，增强GLONASS系统在全球民用导航市场的竞争能力。2025年前，俄罗斯将把所有27颗GLONASS-K都送入太空。由于卫星寿命大大延长，所以未来每年只需进行1～2次补网发射就能保持星座长期稳定运行。俄罗斯还将研制更先进的GLONASS-KM卫星，其方案正在制定之中，飞行试验将于2015年开始。
知耻后勇
GLONASS和GPS都采用相同的导航原理（时间测距）、相似的星座设计（都由24～30颗中地球轨道卫星组成）和L频段，信号结构也差不多。不过，GLONASS与GPS也有一些不同之处，主要差异反映在它们采用不同的参考时间系统、不同的参考坐标系统、不同的广播星历内容和不同的区分卫星方式等。
GLONASS时间系统是基于莫斯科的协调世界时，并具有同步跳秒的系统。美国GPS时间系统是一个没有跳秒的连续计时系统，它与1980年1月6日0时美国海军天文台华盛顿的协调世界时相一致。
在参考坐标系统上，GLONASS采用当年苏联军事测绘部建立的大地坐标框架PZ-90，通常用4阶的Runge-Kutta法进行数值积分来得到GLONASS卫星在PZ-90坐标系中的瞬时位置；而GPS系统采用的是世界大地坐标系WGS-84，它依据开普勒轨道方程，并考虑卫星的受摄运动来计算GPS卫星在WGS-84坐标系中的瞬时位置。
在卫星通信识别上，GLONASS采用频分多址（FDMA）方式来区分卫星，各卫星使用不同的频率发射信号。尽管采用频分多址方式的卫星信号具有一定的抗窄带内干扰能力，但用户接收机的设计复杂，制造成本高，而且其频段已超越国际电联的规定，因此俄罗斯后来又实施了改频计划；而GPS系统采用码分多址（CDMA）来区分卫星，各卫星使用相同的双载波频率发射信号。
GLONASS系统是直接给出星历表数据以及日月对卫星的摄动加速度，并每隔30分钟更新一组星历表数据；而GPS系统是以开普勒轨道根数的形式播发星历表数据，每隔2小时更新一次。
GLONASS系统的定位精度与GPS相当，但其应用普及情况则远不及GPS，这主要是俄罗斯没有开发民用市场，使投资经费不能得到有效补充，阻碍了卫星的进一步发展；而美国始终重视地面应用，重视用户终端设备的预先开发和配套发展，尽可能简化用户设备，降低成本。
据统计，在1995年GLONASS系统星座首次短期满配置运行时，地面却只有3200台GLONASS接收机，其中1500台为民用；而同期GPS接收机生产厂商已达到59家，有342种产品投放全球市场，年销售额达到12.66亿美元，其中军用接收机仅占市场份额的1.5％。如今全球GPS接收机年销售额已突破百亿美元，有着巨大的民间和商业市场潜力。
GLONASS寿命短，早期最短在轨运行时间仅有5个月，卫星平均在轨工作时间也不到1.5年，所以更换频繁，增加了重复投资；而绝大多数GPS系统卫星在轨运行时间达到设计寿命要求（GPS-2、2A和2R的设计寿命分别为7.3、7.8和10年），最长已达14年或更长。
入轨方式不同，GLONASS采用“一箭多星”直接入轨；而GPS采用“一箭一星”间接入轨，然后用星载固体发动机将卫星送入预定工作轨位。一般来说，多星直接入轨有助于降低系统成本，但也会带来多星俱损的风险和补网或备份卫星选择的灵活性差等问题，至今，俄罗斯已先后因3枚火箭发射失败而损失9颗GLONASS。
在星座优化设计上，GLONASS采用3个轨道面均匀分布的对称星座设计，其优点是可以使卫星在整个寿命期间最大限度减少机动，从而节省卫星所带燃料；而GPS星座由24颗卫星组网，分布在6个轨道面上，每个轨道面不对称、非均匀地部署4颗卫星。所以它们在轨道面和轨道高度等参数有差异。
在轨道测定方法上，俄罗斯只在其辽阔的本土范围内部署监测站。为了精确测量GLONASS卫星的运行轨道，采用的方法是：在每颗卫星上安装激光反射器，并在星座内部署2颗专用的激光测地卫星，然后通过地面激光测距站来精确测定GLONASS卫星的运行轨道，而美国是在全球部署地面跟踪测轨监测网，采用传统的轨道测量方法精确测定卫星轨道。
基于政治、经济和上述部分原因，在同时代规划设计、试验研究和投入工程应用的GLONASS，现已无法与GPS同日而语了。不过，市场上有一些高端的接收机可以接收GLONASS和GPS两种信号。在俄罗斯国内，政府正在扶植GLONASS的发展，已要求本国的船只、飞机以及运送危险品的汽车都加装GLONASS接收机。2008年夏天，俄罗斯总统普京的爱犬“科尼”也得到了带GLONASS接收机的项圈。
目前，GPS定位精度能达3～4米甚至更小误差，而GLONASS的定位精度是10.5米。为此，俄罗斯专家们正在对GLONASS系统进行修正，卫星的性能、地面指挥系统也在改善，这都有助于提高精度，使其接近美国GPS系统的水平。新型的GLONASS-K性能接近现役的GPS卫星。
根据俄罗斯最新的GLONASS系统发展计划，未来该系统将由30颗导航卫星组成，其中部分为备用卫星。目前，GLONASS定位精度为6米，满配置运行时达到5.5米；2011年将达到2.8米，届时将与美国GPS定位精度不相上下。
（作者单位：中国空间技术研究院）
箭毁星亡
2010年12月5日，俄罗斯用质子-M火箭以“一箭三星”方式发射3颗GLONASS-M导航卫星时，因火箭故障而使3颗导航卫星全部葬身于太平洋中。
质子-M火箭是莫斯科时间13:25升空的，按计划，卫星应在16:27与火箭分离并进入预定轨道，但运载火箭偏离航线8度，致使卫星被发射到比预定轨道还高的位置。稍后，3颗GLONASS-M坠入美国夏威夷州首府火奴鲁鲁西北方向500公里附近的海域中。每颗GLONASS-M质量1.4吨，成本1750万美元；每枚质子-M火箭的成本7000万美元，发射成功率约96%。此次发射失败造成的总的经济损失达4亿美元左右。除去资金方面的损失，发射失败也让俄罗斯人对GLONASS的高期望值落空，因为如果这3颗卫星能够顺利进入轨道工作，将标志着GLONASS系统在轨正常运行的卫星数量达到24颗以上的全面运行标准，并意味着俄罗斯真正拥有了可与美国的GPS一较高下的全球定位系统。
俄罗斯航天部门2010年12月6日表示，导致发射失败的原因可能是火箭的电脑系统出现了“程序错误”，结果导致发动机未能正常工作，产生的推力过大，把卫星送入错误轨道。出现错误后，火箭和卫星与地面的联系立即中断，使得专家无法及时修正卫星运行轨道。
俄罗斯航天部门2010年12月8日又称，火箭燃料加注过多，可能是导致发射失败的原因。发射前在向火箭DM-3上面级加注液氧时，燃料自动加注装置意外出现了故障，导致多加了1～2吨液氧，从而使质子-M火箭的“头部”质量增加，导致火箭到飞行末期未能达到必要的速度，从而无法把卫星送入预定轨道。质子-M火箭的煤油加注是在独立的燃料加注站进行的，而液氧的加注必须于发射当日在发射现场进行。与以往的DM-2上面级相比，此次发射的质子-M火箭采用的DM-3上面级的燃料舱较大，不需要完全加满，因此存在意外加多燃料的可能。
不过,据俄新网2010年12月9日报道，俄罗斯中央机械制造科学研究所所长、跨部门事故原因调查委员会负责人根纳季•赖库诺夫表示，据初步资料显示，质子-M运载火箭不是导致故障状况出现的原因。他指出：“据初步资料表明，运载火箭没有问题，截至今天，可以说问题基本上不是由它引起的。”
据俄新网2010年12月10日报道，赖库诺夫向俄新社表示， 在将GLONASS-M送入轨道时，DM-2在加注燃料时过量系传感器故障或人为因素所致。赖库诺夫说：“据初步消息，DM-2上的一个燃料水平传感器出现故障。此外，我们不排除人为因素导致的错误。”
据俄罗斯媒体2010年12月17日报道说，GLONASS-M发射失败坠入大洋是技术文件所列计算公式错误所致，即在加注液氧的技术文件中计算公式不正确；另外，航天发射技术准备不足，在管理系统和质量方面存在失误，技术文件不完善而且监督缺位。
这是俄罗斯在2010年第3次发射GLONASS-M。发射失败后，俄罗斯总统梅德韦杰夫非常生气，立即责令追查责任人以及GLONASS项目的财政开支情况。目前，俄罗斯已成立委员会对事故具体原因展开调查。
俄罗斯总理普京在2010年早些时候表示，计划在当时的20颗正在运转的卫星基础上，再发射7颗卫星，确保它们的覆盖范围遍及全球。据悉，这一次的发射失败将让俄罗斯近期不得不增加发射卫星数量，而且发射计划会提前。
俄罗斯国防部官员指出，此次事故对GLONASS导航系统的建设不会产生严重影响，当前该系统在轨运行的卫星和备用卫星完全能保证导航信号覆盖俄全境。
目前，GLONASS在轨卫星总数为26颗，但能正常工作的只有20颗GLONASS，有4颗正接受技术维护，另有2颗处于“预备役”状态，因此定位精度不高。如果此次发射成功，将达到部署24颗以上卫星的标准，从而可使GLONASS覆盖全球。俄罗斯原计划在2011年让GLONASS的定位精度达到3米以内，在2012年让俄罗斯所有新汽车都装配该系统。
俄罗斯原定在2010年12月28日从普列谢茨克航天发射场首次用联盟-2-1B火箭发射首颗GLONASS-K新型导航卫星。但由于GLONASS-K导航卫星的地面段准备工作还没有结束，发射推迟到2011年。GLONASS-K设计服务寿命10年，能传回5种导航信号——4种为专用的L1和L2波段信号，一种为民用的L3波段信号。
据俄新网2010年12月7日报道，俄罗斯联邦航天局局长阿纳托利•佩尔米诺夫表示，2颗处于“预备役”状态的备用GLONASS卫星已经启动。他说：“我下令启动2颗备用的GLONASS卫星，其中一颗卫星已经借助于自带的发动机进入预定轨道，矫正以后将全面做好投入使用的准备。”
重振雄风
GLONASS系统“满员编制”为24颗，其中21颗传送信号，3颗备用。苏联于1982年10月发射了第一颗GLONASS卫星，1993年正式投入使用，主要用于军事领域。俄罗斯于1995年12月正式建成了由24颗卫星构成的导航星座，使GLONASS进入实际工程应用阶段。但由于卫星寿命短，而且因受苏联解体、俄罗斯国力下降的影响，没及时发射补网卫星，所以，在2001年在轨运行的GLONASS卫星已不足10颗。为此，俄罗斯政府在2001年通过了GLONASS导航系统联邦目标计划，宣布恢复该系统建设。
多年来，美国GPS导航卫星系统基本上独霸了世界卫星导航领域，全球97%以上的卫星定位用户使用该系统，为美国带来了巨大利益。GPS用户设备的年销售额突破了200亿美元，预计这一市场仍将以每年25%～30%的增速发展。对此，许多国家表示了极大的不满和不安，尤其是在军用导航方面各国均要受到美国的控制。比如，长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号，也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。
俄罗斯GLONASS卫星导航系统的原理和方案都与GPS相似，也是由24颗卫星组成，但它们平均分布在3个轨道面上。这3个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。每颗卫星都在19100公里高、64.8度倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。满配置的GLONASS星座能够使地球表面99％的地区连续观测到5颗以上卫星。
GLONASS卫星导航系统的地面控制部分全部都位于俄罗斯领土境内，地面控制中心和时间标准位于莫斯科，遥测和跟踪站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、叶尼申斯克和共青城。
虽然GLONASS系统的定位精度与GPS相当，但其应用普及情况则远不及GPS，这主要是因为俄罗斯没有开发民用市场，只用于守卫俄罗斯的军事秘密以及保卫俄罗斯的国家利益，民用很少。还有，GLONASS用户接收机价格昂贵也防碍了它的市场。在俄罗斯5000架飞机中，只有1200架装备了导航仪器，其中92%为GPS接收机，装备GLONASS接收机的仅占8%。这些都大大影响了GLONASS的效益的取得，再加上GLONASS卫星平均在轨道上的寿命较短，所以使俄罗斯无力及时发射补网卫星，星座不能正常运行，处于降效运行状态。为此，俄罗斯政府在2007年取消了所有GLONASS系统的民用限制。
目前，俄罗斯正在“双管齐下”。一方面大力开放民用市场，以增加GLONASS的经济、社会等效益；另一方面着手GLONASS系统现代化的改进工作，从2003年起陆续使用新型卫星GLONASS-M，使卫星寿命从以前的3年提高到7年。正在研制的第3代GLONASS卫星——GLONASS-K工作寿命将在10年以上。
虽然现役的GLONASS-M导航卫星仍采用GLONASS老式卫星平台，但由于星钟和其他关键元器件性能指标的改进，所以它的工作寿命可延长到7年，并配有升级型天线馈电系统和额外的民用导航频率。另外，GLONASS-M卫星总质量约1400公斤，具有更好的讯号特性，能提供第二个民用导航信道，增强了在军方和私人用户的使用精度。
GLONASS-M只是过渡型号，真正用于长期维持未来GLONASS星座的是2005年开始设计和研制的GLONASS-K。该卫星属于新一代导航卫星，采用俄、法合作新型通信卫星平台“快车-1000”（Express-1000），在轨工作时间可长达10～12年；其质量约750公斤，比以往的GLONASS卫星轻一半以上。这意味着新的中级联盟-2火箭可以从普列谢茨克航天中心一次发射2颗卫星，而无需使用成本较高的质子号重型火箭，或用质子号火箭“一箭六星”发射；每颗GLONASS-K在L频段播发3个民用导航信号，从而能确保导航的可靠性和精度，增强GLONASS系统在全球民用导航市场的竞争能力。2025年前，俄罗斯将把所有27颗GLONASS-K都送入太空。由于卫星寿命大大延长，所以未来每年只需进行1～2次补网发射就能保持星座长期稳定运行。俄罗斯还将研制更先进的GLONASS-KM卫星，其方案正在制定之中，飞行试验将于2015年开始。
知耻后勇
GLONASS和GPS都采用相同的导航原理（时间测距）、相似的星座设计（都由24～30颗中地球轨道卫星组成）和L频段，信号结构也差不多。不过，GLONASS与GPS也有一些不同之处，主要差异反映在它们采用不同的参考时间系统、不同的参考坐标系统、不同的广播星历内容和不同的区分卫星方式等。
GLONASS时间系统是基于莫斯科的协调世界时，并具有同步跳秒的系统。美国GPS时间系统是一个没有跳秒的连续计时系统，它与1980年1月6日0时美国海军天文台华盛顿的协调世界时相一致。
在参考坐标系统上，GLONASS采用当年苏联军事测绘部建立的大地坐标框架PZ-90，通常用4阶的Runge-Kutta法进行数值积分来得到GLONASS卫星在PZ-90坐标系中的瞬时位置；而GPS系统采用的是世界大地坐标系WGS-84，它依据开普勒轨道方程，并考虑卫星的受摄运动来计算GPS卫星在WGS-84坐标系中的瞬时位置。
在卫星通信识别上，GLONASS采用频分多址（FDMA）方式来区分卫星，各卫星使用不同的频率发射信号。尽管采用频分多址方式的卫星信号具有一定的抗窄带内干扰能力，但用户接收机的设计复杂，制造成本高，而且其频段已超越国际电联的规定，因此俄罗斯后来又实施了改频计划；而GPS系统采用码分多址（CDMA）来区分卫星，各卫星使用相同的双载波频率发射信号。
GLONASS系统是直接给出星历表数据以及日月对卫星的摄动加速度，并每隔30分钟更新一组星历表数据；而GPS系统是以开普勒轨道根数的形式播发星历表数据，每隔2小时更新一次。
GLONASS系统的定位精度与GPS相当，但其应用普及情况则远不及GPS，这主要是俄罗斯没有开发民用市场，使投资经费不能得到有效补充，阻碍了卫星的进一步发展；而美国始终重视地面应用，重视用户终端设备的预先开发和配套发展，尽可能简化用户设备，降低成本。
据统计，在1995年GLONASS系统星座首次短期满配置运行时，地面却只有3200台GLONASS接收机，其中1500台为民用；而同期GPS接收机生产厂商已达到59家，有342种产品投放全球市场，年销售额达到12.66亿美元，其中军用接收机仅占市场份额的1.5％。如今全球GPS接收机年销售额已突破百亿美元，有着巨大的民间和商业市场潜力。
GLONASS寿命短，早期最短在轨运行时间仅有5个月，卫星平均在轨工作时间也不到1.5年，所以更换频繁，增加了重复投资；而绝大多数GPS系统卫星在轨运行时间达到设计寿命要求（GPS-2、2A和2R的设计寿命分别为7.3、7.8和10年），最长已达14年或更长。
入轨方式不同，GLONASS采用“一箭多星”直接入轨；而GPS采用“一箭一星”间接入轨，然后用星载固体发动机将卫星送入预定工作轨位。一般来说，多星直接入轨有助于降低系统成本，但也会带来多星俱损的风险和补网或备份卫星选择的灵活性差等问题，至今，俄罗斯已先后因3枚火箭发射失败而损失9颗GLONASS。
在星座优化设计上，GLONASS采用3个轨道面均匀分布的对称星座设计，其优点是可以使卫星在整个寿命期间最大限度减少机动，从而节省卫星所带燃料；而GPS星座由24颗卫星组网，分布在6个轨道面上，每个轨道面不对称、非均匀地部署4颗卫星。所以它们在轨道面和轨道高度等参数有差异。
在轨道测定方法上，俄罗斯只在其辽阔的本土范围内部署监测站。为了精确测量GLONASS卫星的运行轨道，采用的方法是：在每颗卫星上安装激光反射器，并在星座内部署2颗专用的激光测地卫星，然后通过地面激光测距站来精确测定GLONASS卫星的运行轨道，而美国是在全球部署地面跟踪测轨监测网，采用传统的轨道测量方法精确测定卫星轨道。
基于政治、经济和上述部分原因，在同时代规划设计、试验研究和投入工程应用的GLONASS，现已无法与GPS同日而语了。不过，市场上有一些高端的接收机可以接收GLONASS和GPS两种信号。在俄罗斯国内，政府正在扶植GLONASS的发展，已要求本国的船只、飞机以及运送危险品的汽车都加装GLONASS接收机。2008年夏天，俄罗斯总统普京的爱犬“科尼”也得到了带GLONASS接收机的项圈。
目前，GPS定位精度能达3～4米甚至更小误差，而GLONASS的定位精度是10.5米。为此，俄罗斯专家们正在对GLONASS系统进行修正，卫星的性能、地面指挥系统也在改善，这都有助于提高精度，使其接近美国GPS系统的水平。新型的GLONASS-K性能接近现役的GPS卫星。
根据俄罗斯最新的GLONASS系统发展计划，未来该系统将由30颗导航卫星组成，其中部分为备用卫星。目前，GLONASS定位精度为6米，满配置运行时达到5.5米；2011年将达到2.8米，届时将与美国GPS定位精度不相上下。
（作者单位：中国空间技术研究院）