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我国及世界各国导航卫星发展状况综述

Chinaandtheworldofthedevelopmentofnavigation

satellite

摘要：随着当代科技技术的提高，越来越多新兴产业占据了市场的主导作用，

特别是卫星技术的发展。作为航天技术的产物，导航卫星技术渐渐的在民用和军

用领域中起到了决定性的作用。与此同时，在测绘领域，新兴的卫星导航技术渐

渐的取代了传统的测量方式，不仅方便快捷，而且更加精确。目前世界上采用的

定位系统主要是中国的“北斗一号”导航系统，美国的全球定位系统（GPS），俄

罗斯的全球定位系统(GLONASS)以及欧洲的伽利略系统（GALILEO）。

关键词：GPSGLONASS伽利略全球卫星导航定位系统“北斗一号”导航系

统

一、GPS全球定位系统

GPS全球定位系统是英文NavigationSatelliteTimingandRangingGlobal

PositioningSystem的字头缩写词NAVSTAR／GPS的简称它的含义是：利用导航

卫星进行测时和测距，以构成全球定位系统。

GPS是以卫星为基础的第二代精密卫星导航与定位系统。第一代是子午卫星

导航与定位系统。

全球定位系统(GPS)包括三大组成部分，即空间星座部分、地面监控部分和

用户设备部分。

GPS全球定位系统GPS全球定位系统是美国从1973年开始研制的，历时20

年，耗资200亿美元，在进行了方案论证、系统试验阶段后，于1989年开始发

射正式工作卫星，并于1993年12月全部建成并投入使用。具有全能性、全球性、

全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的

三维坐标、速度和时间。

GPS全球定位系统的特点如下：

1)定位精度高采用载波相位进行相对定位，精度可达10～。实践已经证明，

GPS相对定位精度在50km以内可达10一，100～500km可达10_’，1000km以上

可达10～。在300～1500km工程精密定位中，1小时以上观测的平面位置误差小

于1mm，其边长较差最大为晚5mm，较差中误差为0．3mm。

2)快速、省时、高效率20km以内相对静态定位，仅需2D分钟；快速静态相

对定位时，当每个流动站与基准站相距在15km以内时，流动站观测时间只需2

分钟；动态相对定位测量时，流动站出发时观测1～2分钟，然后可随时定位，

每站观测仅需几秒钟。

3)测站间无需通视GPS测量不要求测站之间互相通视，只需测站上空无遮挡

即可，对GPS网的几何图形

4)可提供三维坐标GPS测量可同时精确测定测站点的三维坐标。

5)操作简便随着GPS信号接收机的进一步改进，自动化程度越来越高，体积

越来越小，重量越来越轻，可极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度。

6)全天候全球覆盖性作业由于GPS卫星有24颗，且分布合理，在地球上任

何地点、任何时刻均可连续同步观测到4颗以上卫星，因此在任何地点、任何时

间均可进行GPS测量。GPS测量不受白天黑夜、刮风下雨等天气的影响。

7)应用广泛，功能多GPS系统不仅可用于测量、导航，还可用于测速、测时。

GPS的应用：

(1)GPS应用于导航：主要是为船舶、汽车、飞机等运动物体进行定位导航。

船舶远洋导航和进港引导；飞机航路引导和进场降落；汽车自主导航；地面车辆

跟踪和城市智能交通管理；紧急救生；个人旅游及野外探险；个人通信终端(与

手机、PDA、电子地图等集成一体)。

(2)GPS应用于授时校频GPS时间系统：GPS全部卫星与地面测控站构成一个闭

环的自动修正时间系统。采用协调世界时UTC(USNo／MC)为参考基准。

(3)GPS应用于高精度测量：各种等级的大地测量，控制测量；道路和各种线

路放样；水下地形测量；地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测；GIS数据

动态更新；工程机械(轮胎吊、推土机等)控制；精细农业等。

二、GLONASS定位系统

全球导航系统(GlobalOrbitingNavigationSatelliteSystem)，简称

GLONASS，它是苏联研制建立的，1982年10月开始发射的导航卫