卫星定位理论与方法-第1次课

1、 测量与导航工程系导航与定位教研室陈明剑第第 1 1次课次课 卫星定位系统概述卫星定位系统概述 课程的性质与地位课程的性质与地位本课程是测绘各专业本科的专业基础课程；本课程是测绘各专业本科的专业基础课程；课程是课程是理论与实际理论与实际结合较强的专业基础课程；结合较强的专业基础课程；主要目的是全面系统地掌握卫星导航定位的基本理主要目的是全面系统地掌握卫星导航定位的基本理论和方法，了解国内外几种主要的卫星定位系统概论和方法，了解国内外几种主要的卫星定位系统概况，为使用卫星定位技术和进一步研究卫星大地测况，为使用卫星定位技术和进一步研究卫星大地测量打下良好的理论基础。量打下良好的理论基础。 本课程

2、与其它课程的关系本课程与其它课程的关系（Relation） 卫星定位理论与方法椭球大地测量常规大地测量天文大地测量空间大地测量本课程应具备的基础知识本课程应具备的基础知识（Basic Knowledge）专业知识：专业知识： 人卫轨道理论人卫轨道理论 时间和坐标时间和坐标 大气延迟大气延迟 无线电理论无线电理论l 数理及其他知识：数理及其他知识： 高数高数 线性代数线性代数 编程语言编程语言 英语英语授课方法（授课方法（ways） 讲授讲授 实习操作实习操作 课堂问答课堂问答 思考问题解答思考问题解答考核方式考核方式 （Examine Mode） 平时平时 = 15%； 考试考试 = 85%。

3、授课内容授课内容（Content） 卫星定位系统概述卫星定位系统概述 常用时间系统与坐标系统常用时间系统与坐标系统 二体问题运动微分方程二体问题运动微分方程 卫星星历计算和轨道计算卫星星历计算和轨道计算 卫星受摄运动卫星受摄运动 GPSGPS概述概述 卫星的信号结构卫星的信号结构 伪随机码测距原理伪随机码测距原理 精度评定精度评定 卫星定位误差源卫星定位误差源 差分差分GPS GPS 其它卫星导航系统其它卫星导航系统(GALILEO) (GALILEO) 其它卫星导航系统其它卫星导航系统(GLONASS) (GLONASS) 地球同步卫星定位地球同步卫星定位 参考书目（ Reference ）

4、李征航等，李征航等，空间大地测量理论基础空间大地测量理论基础，武汉测绘科技大学，武汉测绘科技大学出版社，出版社，1999，9。Seeber，卫星大地测量卫星大地测量，地震出版社，地震出版社，1998。周忠膜，周忠膜，GPS卫星测量原理与应用，测绘出版社，卫星测量原理与应用，测绘出版社，1997。刘基余，全球定位系统原理及其应用，测绘出版社，刘基余，全球定位系统原理及其应用，测绘出版社，1995。Bradford W.Parkson, Global Positioning System: Theory and Applications杂志刊物及网址杂志刊物及网址 1测绘学报测绘学报 2测绘通报测

5、绘通报 3全球定位系统全球定位系统 4GPS World 5Journal of Geodesyhttp:/本次课主要内容本次课主要内容 几个基本概念几个基本概念 卫星定位的基本原理、优缺点卫星定位的基本原理、优缺点 卫星导航定位系统的发展史卫星导航定位系统的发展史 卫星导航定位系统应用简介卫星导航定位系统应用简介一、基本概念一、基本概念（Basic Concept） 导航和定位导航和定位(Navigation and Positioning) 导航：导航：引导运动载体安全准确沿着选定的路线，准时到引导运动载体安全准确沿着选定的路线，准时到达目的地的过程。达目

6、的地的过程。 定位：定位：准确获得或确定载体在某参考系框架下确定的位准确获得或确定载体在某参考系框架下确定的位置。置。一般测量定位要求的定位精度较高；导航所要求的精度较低。 测量定位的点位大多处于静止状态，它允许采用多次观测以取得精度，允许事后处理取得定位结果；导航测量的用户点大多处于运动状态，因而它求实时提供定位结果，一般也不能多次观测以提高精度 测量定位的作用范围可以是较大的（例如数千千米），可以是较小的（例如千米，几十千米）；现代导航还提供测速功能，测量则处于零速状态；导航一般作用距离较大。 l 总体来讲，在时域和空域方面的要求存在差异，也存在不同的发展过程和方式。 卫星定位卫星定位(S

7、atellite Positioning) 卫星定位是将卫星作为导航台站或测量定位的已知卫星定位是将卫星作为导航台站或测量定位的已知点，由卫星发播无线电测距信号所得观测量来确定点，由卫星发播无线电测距信号所得观测量来确定一点的几何位置。一点的几何位置。定位技术（定位技术（Positioning technology） 卫星的方向测量卫星的方向测量(Directions from camera observations) 卫星激光测距卫星激光测距(Laser Ranging) 卫星导航定位卫星导航定位(Satellite Navigation Positioning) 卫星测高卫星测高(Sate

8、llite Altimetry) 卫星跟踪卫星卫星跟踪卫星(Satellite-to-Satellite Tracking SST) 卫星的方向测量卫星的方向测量(Directions from camera observations) 在晴朗的夜晚以恒星为背景用人卫摄影仪对卫星进在晴朗的夜晚以恒星为背景用人卫摄影仪对卫星进行方向观测，根据已知的恒星坐标以及相片上恒星行方向观测，根据已知的恒星坐标以及相片上恒星与卫星间的相对位置来确定从人卫摄影仪至卫星的与卫星间的相对位置来确定从人卫摄影仪至卫星的方向的方法和技术称为卫星的方向观测。方向的方法和技术称为卫星的方向观测。 在良好的天气备件下，用这

9、种方法所测定的方向精在良好的天气备件下，用这种方法所测定的方向精度可达度可达0.3秒。秒。 l卫星激光测距卫星激光测距(Satellite Laser Ranging) 用安置在地面测站上的激光测距仪向用安置在地面测站上的激光测距仪向专用的激光卫星发射激光脉冲信号，专用的激光卫星发射激光脉冲信号，该信号经安置在卫星表面的反射棱镜该信号经安置在卫星表面的反射棱镜反射返回测站，精确测定信号往返传反射返回测站，精确测定信号往返传播的时间并进而求出仪器到卫星的距播的时间并进而求出仪器到卫星的距离的方法的技术换为卫星激光测距。离的方法的技术换为卫星激光测距。 激光测距的精度已达到激光测距的精度已达到1c

10、m左右。左右。 Optical: range measurements to satellites and moon Method: send out short laser pulse, count the time until you receive a return Dry tropospheric signal delay does apply Wet tropospheric signal delay does NOT apply There is NO Ionospheric signal delay You need people (operators) near the ins

11、trument Depending on local weather conditions (clouds) World wide there are only a few tracking stations人卫激光测距仪主要记录从激光脉冲的发射时刻到激光经卫星向反射镜反射后返回仪器的时间间隔。由时间间隔可得出这一时刻卫星与观测站的距离，利用这些资料可进行卫星定轨，站坐标解算以及内容广泛的地球动力学研究。 激光测距的精度已达到1cm左右。卫星激光测距是目前精度最高的绝对（地心）定位技术，在定义全球地心参考系中起决定作用；也可精确测定极移和地球自转不均匀；又是用卫星重力技术确定地球重力场的低阶系

12、数的主要手段；是建立地球参考系（CTS）并转换成天球参考系（CIS），以及研究地球动力学的基本手段。 ETALON-1 Russian satellite with 2000 corner cube reflectors Launched on 10-Jan-89 NASA 426 cube corner reflectors, 4 germanium reflectors 04.05.1976 NASA 426 cube corner reflectors, 4 germanium reflectors 22.10.1992 l卫星导航定位卫星导航定位(Satellite Navigatio

13、n Positioning) 用户用接收机测定至导航卫星的距离或距离变化率用户用接收机测定至导航卫星的距离或距离变化率,并依据观测瞬间卫星在空间的位置并依据观测瞬间卫星在空间的位置,用距离交会法或用距离交会法或距离差交会法来确定自己的位置及运动速度等要素距离差交会法来确定自己的位置及运动速度等要素的无线电导航定位系统称为卫星定位系统。的无线电导航定位系统称为卫星定位系统。 美国的子午卫星系统(Transit)，全球定位系统(GPS)； 前苏联的CICADA和GLONASS； 欧洲空间局的NAVSAT和Gallieo； 法国的DORIS等。 星载多普勒定轨和无线电定位系统星载多普勒定轨和无线电定

14、位系统（Doppler Orbitography and Radio-positioning Integrated by Satellite） 是由法国国家空间研究所、法国国家大地测量研究所是由法国国家空间研究所、法国国家大地测量研究所和法国国家地理研究所共同经过近十年的努力研制成和法国国家地理研究所共同经过近十年的努力研制成功，主要用于卫星精密定轨和地面精确定位。功，主要用于卫星精密定轨和地面精确定位。1984年年建立信标机，建立信标机，1990年年1月月月月31日随着日随着SPOT2卫星上卫星上天第一台天第一台DORIS接收机上天运作。现在接收机上天运作。现在TOPEX/POSEIDON和

15、和SPOT3卫星上装载卫星上装载DORIS。DORIS/SPOT 21990DORIS/TOPEX1992DORIS/SPOT 31993DORIS/SPOT 41998DORIS/ENVISAT Mid 2000DORIS/JASONEnd 2000DORIS/SPOT 52001DORIS Main missions Precise orbit determination for Topex/Poseidon and Jason: Altitude of Topex/Poseidon accurate to within three centimetres, on radial compo

16、nent in support to scientific (altimetry) mission performance Jason to provide centimetre accuracy Accurate location of ground beacons to establish and maintain the terrestrial reference systemused for altimetry measurements for geodetic and geodynamics applications Accurate autonomous navigation ca

17、pability Models improvements: gravity field, air drag, ionosphere, troposphere.l卫星测高卫星测高(Satellite Altimetry) 利用安置在卫星上的雷达测高仪测定利用安置在卫星上的雷达测高仪测定卫星至海平面的垂直距离，并用激光卫星至海平面的垂直距离，并用激光测卫、多普勒测量和测卫、多普勒测量和GPS测量等方测量等方法精确确定该卫星的运行轨道，以测法精确确定该卫星的运行轨道，以测定海面形状的方法和技术称为卫星测定海面形状的方法和技术称为卫星测高。高。 目前测高的精度约为目前测高的精度约为5cm。 19912

18、00119981992198420011990l卫星跟踪卫星卫星跟踪卫星(Satellite-to-Satellite Tracking SST) 从某一卫星上用激光测距，从某一卫星上用激光测距，GPS测量或多普勒测量测量或多普勒测量等方法测定至另一卫星的距离或距离变率的方法和等方法测定至另一卫星的距离或距离变率的方法和技术称为卫星跟踪卫星。通常可采用两种方式：用技术称为卫星跟踪卫星。通常可采用两种方式：用高轨道卫星跟踪低轨道卫星，用低轨道卫星跟踪高高轨道卫星跟踪低轨道卫星，用低轨道卫星跟踪高轨道卫星。轨道卫星。 卫星定位的优缺点卫星定位的优缺点Satellite Positioning Ad

19、vantage and Disadvantage 卫星的覆盖面大，卫星定位系统的作用范围大，能够作卫星的覆盖面大，卫星定位系统的作用范围大，能够作用到传统技术的非常困难或不能到达的地方，而且用数用到传统技术的非常困难或不能到达的地方，而且用数目不多的卫星就能达到全球覆盖。目不多的卫星就能达到全球覆盖。 卫星定位系统一般采用超高频、能穿越云层的信号，能卫星定位系统一般采用超高频、能穿越云层的信号，能够全天候提供服务。够全天候提供服务。 一般能提供多功能、高精度的服务，不仅能够提供位置一般能提供多功能、高精度的服务，不仅能够提供位置信息、还能提供速度等其它信息。信息、还能提供速度等其它信息。 测站

20、间不需要相互通视。测站间不需要相互通视。 能够同时提供三维坐标。能够同时提供三维坐标。 操作简单方便，携带方便。操作简单方便，携带方便。 卫星定位卫星信号不能穿越障碍。卫星定位卫星信号不能穿越障碍。 易受到干扰和攻击易受到干扰和攻击卫星定位系统的分类（The Classify of Satellite positiong System） 有源系统和无源系统有源系统和无源系统 有源系统是指系统中用户不仅接收到卫星发出有源系统是指系统中用户不仅接收到卫星发出的信号，而且还要转发信号。的信号，而且还要转发信号。 无源系统是指用户只接收卫星发播的无线电信无源系统是指用户只接收卫星发播的无线电信号。号。

21、 局域系统和全球系统局域系统和全球系统 测角系统、测距系统、测速系统测角系统、测距系统、测速系统二、卫星定位的基本原理 PRINCIPLES OF SATELLITE POSITIONING 绝对定位(Absolute Positioning) 相对定位（Relative Positioning）绝对定位绝对定位(Absolute Positioning)一颗卫星位置矢一颗卫星位置矢量（观测量）量（观测量）这种技术的典型代表这种技术的典型代表是卫星激光测距是卫星激光测距(Satellite Laser Ranging - SLR)。多颗卫星位置卫星至测站的距离单颗卫星位置卫星至测站的距离变化率

22、美国的TRANSIT多普勒系统 相对定位（Relative Positioning） 坐标。所用的坐标和观测量都是矢量形式，是由三个分量组成的。观测矢量可能是三个坐标分量组成，也可能是由二个方向量和一个距离量组成。 时间。对于这里观测矢量和天体的位置矢量，都强调了一个时刻t，即强调了一个同步问题。l注意的问题三、卫星定位技术的发展史三、卫星定位技术的发展史Historical Development of Satellite Positioning被动利用参照物阶段主动建立参照物阶段空基定位系统地基定位系统定位技术按照定位导航所依赖的参照物，定位导航技术的发按照定位导航所依赖的参照物，定位导航

23、技术的发展分为两个阶段：展分为两个阶段：被动利用参照物阶段被动利用参照物阶段和和主动建立主动建立参照物阶段参照物阶段。牵星术，就是利用天上星宿的位置及其与海平面的角高度来确定航海中船舶所走位置及航行方向的方法，因此又称为天文航海术。早在秦汉时代，人们已经知道在海上乘船看北斗星就可以辨识方向。到印度取经学习的东晋僧人法显乘船回国时说：大海弥漫，无边无际，不知东西，只有观看太阳、月亮和星辰而进。直到北宋发明指南针之后，人们仍以观看星体位置及其高度，作为导航的辅助手段。大约到了元明时期，我国天文航海技术有了很大的发展，已能观测星的高度来定地理纬度。 l 原始的定位方式 恒星定位（六分仪） 当钟表技术

24、可以提供精确的计时后，用精确的时间测量来判断战船所在的时区（经度）。大约在19世纪初，大英帝国开始在遍及全球的殖民地为其海军提供精确的报时校正；在其后的几十年里，随着机械工艺的提高和天文测量的新成果，这项技术得到进一步发展。“六分仪”，这种可以测量恒星和赤道面夹角的精密仪器，已经可以结合精确的时间测量来提供船只的大致经纬度坐标 海岸无线电基站定位 通过测量已知位置的多个地面基站的无线电信号延迟，可以比较精确的判断飞机、船舶的位置。20世纪的30年代，建立了用于飞机导航的“无线电灯塔群”；在二次世界大战期间，这项技术突飞猛进，到60年代，美国空军的Omega 系统已经可以提供全球的无线电基站定位

25、，精度可以达到几个英里，和当时的地面恒星定位精度相当。 20世纪60年代人们应用微波技术测量观测者至天体，但是所得的精度在几百米甚至几公里。 1960年美国Mainman在实验室内成功地研制了世界上第一台红宝石激光器，1963年Alley提出了用这种技术进行距离测量的可能性，与此同时美国进行了探测月球的阿波罗计划，1964年应用脉冲红宝石激光器测到了BEB的卫星距离，这种技术称为卫星的激光测距（SLR）。 69年7月人类第一次登上月球，并把一个后向反光镜放在了月面上，同年8月美国里克天文台和麦克唐纳天文台收到回波，从此开始了全球激光测月（LLR）的观测与应用。 1976年美国发射了第一颗高轨的

26、激光测距卫星Lageos I 现在已有十多颗带有后向反射的高轨、低轨卫星。 1976年加拿大成功进行甚长基线干涉技术由于技术的复杂性和组网观测的要求。英国焦德雷尔班克76米直径的射电望远镜 德国100米直径的射电望远镜 国阿雷西博天文台305米直径的射电望远镜 美国国立射电天文台在新墨西哥洲索科络建设的基长基线干涉仪，射电望远镜可以在轨道上移动Transit 1B1957年10月4日，苏联发射了人类历史上的第一颗人造地球卫星，开创了人造天体的新时代。 美国于年月发射了世界上第一颗导航卫星“子午仪”，并于年月组成导航卫星网，为核潜艇和各类海面舰船等提供全天候的导航定位，证实了远距离星座的作用距离

27、和高定位精度可以统一的可行性。 Transit 4a19781978年，美国成功发射了第一颗用于年，美国成功发射了第一颗用于GPSGPS系统的卫星系统的卫星 19821982年，俄罗斯卫星导航系统年，俄罗斯卫星导航系统GLONASSGLONASS的第一颗卫星升的第一颗卫星升空，从此开始应用于测量与导航领域空，从此开始应用于测量与导航领域 其他卫星定位系统其他卫星定位系统 国际民航组织（国际民航组织（ICAO)ICAO)的的GNSSGNSS 欧洲空间局的欧洲空间局的GalileoGalileo系统系统 国际海事卫星国际海事卫星（INMASAT)INMASAT) 中国的北斗导航卫星系统中国的北斗导

28、航卫星系统 国际海事卫星（国际海事卫星（INMASAT)INMASAT) 是由各国共同建立的是由各国共同建立的国际海事卫星组织所发射的卫星，主要作海用和国际海事卫星组织所发射的卫星，主要作海用和空用卫星通信，不过在空用卫星通信，不过在19961996年开始发射的年开始发射的3 3待卫星待卫星上加载了导航舱，转发上加载了导航舱，转发GPSGPS完善性监视和广域完善性监视和广域GPSGPS修正信号，并发射类似修正信号，并发射类似GPSGPS的导航信号，形成的导航信号，形成GPSGPS的补充。的补充。 GNSSGNSS是国际民航组织联合世界各国推出的全球性的位置和是国际民航组织联合世界各国推出的全球

29、性的位置和时间测定系统。其前身是时间测定系统。其前身是19921992年投入的年投入的4 4颗覆盖全球的卫颗覆盖全球的卫星组成的通讯和定位导航系统星组成的通讯和定位导航系统INMARSATINMARSAT。GNSSGNSS包括一个或几个卫星星座、机载接收机和系统完包括一个或几个卫星星座、机载接收机和系统完好性监视系统。好性监视系统。20002000年以前建立混合系统，其构成年以前建立混合系统，其构成GNSSGNSSGPSGPSGLONSSGLONSSINMARSATINMARSATGAITGAITRAIMRAIM，其中，其中GAITGAIT为地面为地面增强和完好性监视系统，增强和完好性监视系统

30、，RAIMRAIM为机载独立完善监控系统。为机载独立完善监控系统。20002000年以后将建立年以后将建立GNSSGNSS纯民间系统，此时纯民间系统，此时GNSSGNSS3030颗中高颗中高圆轨道卫星圆轨道卫星(ICD)(ICD)（6 68 8）颗商用静止卫星。目的是）颗商用静止卫星。目的是GNSSGNSS可打破一、二个国家独霸的局面，供全球定位导航和可打破一、二个国家独霸的局面，供全球定位导航和移动通讯使用。移动通讯使用。 卫星导航定位技术大体沿两个方向发展 以精度为主要目标，主要高精度控制网和地学研究； 以高效率为主要目标，主要是工程应用。 PDA一体机一体机GPS+GLONASS系统对纯

31、GPS系统的改进 可见卫星数增加一倍 提高生产效率 提高观测结果的可靠性 提高观测结果的精度 2003年5月25日零时34分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭， 成功地将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空。它与前两颗“北斗一号”工作 星组成了完整的卫星导航定位系统。 前两颗“北斗一号”卫星 分别于2000年10月31日和12月21日发射升空。这标志着我国成为继美国全球卫星定位系统(GPS)和前苏联的全球导航卫星系统( GLONASS)后，在世界上第三个建立了完善的卫星导航系统的国家，该系统的建立 对我国国民国防和经济建设将起到积极作用。 北斗导航系统同时具备定位与通讯功能，不

32、需要其他通讯系统支持。该系统覆盖范围大，没有通讯盲区。北斗系统覆盖了中国及周边国家和地区，不仅可为中国、也可为周边国家服务。到2008年，北斗系统的用户将达到30万，直接产值达35亿元，占中国导航定位产业的20左右，由它带动的相关产业将达数百亿元。 北斗导航系统仅仅还是一个投资很少的初级系统，尚不能满足今后我国对卫星导航系统进一步发展的需求，在体制上还不能与国际上的GPS、GLONASS及欧洲伽利略系统兼容。因此，我国必须在发展北斗导航卫星系统的基础上，借鉴国外GPS、GLONASS的成功经验，进一步发展第二代性能更高的卫星导航系统。 中国政府对卫星导航定位产业的发展高度重视，国家“十五”发展

33、计划纲要强调了“以信息化带动工业化发展”的基本方针，并把卫星导航定位确定为国家高技术工程的十二个专项之一。国家发改委于二二年实施了卫星导航产业化专项，以期在不长的时间内构建中国卫星产品研发制造、系统标准规范和信息综合服务等三大支撑体系。 十年来，中国卫星导航定位应用在理论研究、应用技术、制造技术等方面取得长足进步。中国自主导航定位系统整体方案已付诸实施，与国际水平相近的自主系统在理论、整体设计、关键技术等方面均有巨大进步。同时，为加强国际交流，中国已与欧洲开展“伽利略计划”的合作。2005年12月28日清晨，欧盟“伽利略”导航计划的首颗人造卫星发射升空。这一发射行动意味着欧洲在向美国全球定位系

34、统挑战中，迈出了重要一步。 这颗被命名为“GIOVE-A”的“伽利略”人造卫星 利用俄“联盟”火箭，从哈萨克斯坦的拜科努尔人造卫星发射基地发射。2008年可投入使用 耗费资金40亿美元的“伽利略”计划最终将发射30颗人造卫星，以结束欧洲对于美军控制的全球定位系统的依赖性。另外，“伽利略”计划的覆盖面积将是美国GPS系统的两倍，可为更广泛的人群提供卫星导航。 欧洲伽利略计划是中高度圆轨道（MEO）方案，该系统将由30颗中高度圆轨道卫星和2个地面控制中心组成，其中27颗卫星为工作卫星，3颗为候补。卫星高度为24126公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。预计伽利略系统于2008年建成，将提供精度

35、为1米的定位导航服务，从而也将打破美国独霸全球卫星导航系统的格局。l 有人称，如果说通过GPS只能找到街道，而利用“伽利略”则能找到车库的门。 中国加入伽利略计划是非常明智的，具有重要意义。 首先，中国加入伽利略计划，将使中国拥有该系统20的所有权和全部使用权，拥有一个有自己股权，能进行管理和控制，进而保障相关服务可靠性、稳定性、安全性的民用卫星导航系统。 其次，有国内学者估计，我国导航卫星的产业在2020年可达2600亿元，总收入可达4200亿元，而我国与欧盟的政治关系可以为我国卫星导航提供保障； 此外，合作计划可以为我国自主开发导航卫星系统提供重要的学习机会。中国参与伽利略计划，除为该系统

36、提供一定数量的资金，同时，承担该项目的设备研制，为各系统提供技术服务外，中国的企业可以从中获得一定数量的利润。 与此同时，中国通过参与伽利略系统的建设，可以提高技术储备，锻炼队伍。 日本“准天顶”系统可以与美国全球定位系统的颗卫星并用，定位精度可提高为多毫米，而且抗干扰能力较强。由于“准天顶”卫星的轨道各不相同，因此，即便使用相同的频率也不至于相互干扰，这样可大大提高“准天顶”系统频率的利用率。另外，“准天顶”还可弥补日本卫星侦察的盲区。目前，日本侦察卫星还无法侦察到地球南北极地区，而“准天顶”卫星系统则可以弥补这些缺陷。 将取代将取代GPS“GPS“第三代卫星无线电定位系统第三代卫星无线电定

37、位系统 ” ” 还在还在GPSGPS尚未全部建成之际，一种更加先进的导航卫星定尚未全部建成之际，一种更加先进的导航卫星定位技术又问世了，这就是被人称为第三代导航卫星的位技术又问世了，这就是被人称为第三代导航卫星的“卫卫星无线电定位系统星无线电定位系统”，这种系统的典型代表就是美国的，这种系统的典型代表就是美国的“吉奥星系统吉奥星系统”。这种新系统是通过卫星进行无线电通信，。这种新系统是通过卫星进行无线电通信，测距，用计算机技术确定用户的精确几何位置，并能将所测距，用计算机技术确定用户的精确几何位置，并能将所获信息传递给地面中心站和其他用户的系统。它的功能包获信息传递给地面中心站和其他用户的系统

38、。它的功能包括导航，定位和移动通信。它与地面各种数据连接，可向括导航，定位和移动通信。它与地面各种数据连接，可向用户提供班机时刻，天气预报，财政情况等多种信息。它用户提供班机时刻，天气预报，财政情况等多种信息。它可以提供双向自主式通信，甚至可代替可以提供双向自主式通信，甚至可代替VHFVHF频率的无线电频率的无线电联系。美国吉奥星系统可由联系。美国吉奥星系统可由3 3颗卫星组成区域性导航系统，颗卫星组成区域性导航系统，用用6 6颗卫星可组成全球导航系统，比用颗卫星可组成全球导航系统，比用1818颗，颗，2121颗卫星的颗卫星的GPSGPS系统更便宜、更简单。其用户收发信机是一个手提式系统更便宜

39、、更简单。其用户收发信机是一个手提式仪器，仪器，1 1秒钟内即可完成一次通信过程。每台用户收发信秒钟内即可完成一次通信过程。每台用户收发信机只有机只有500500美元，比在海湾战争中美军用的便宜一半，可美元，比在海湾战争中美军用的便宜一半，可供飞机、舰船、车辆和单个步行者使用。供飞机、舰船、车辆和单个步行者使用。 应用组合卫星导航定位系统 GPS GLONASS系统组合 GPS BD系统组合 GPS GLONASS Gallieo 组合系统研究 GPS INS GLONASS 组合定位系统 JDAM(Joint Direct Attack Munition) SLAM-ER Tomahawk

40、JSOW(海空军联合防区外武器) DGPS应用于制导增强EDGE 卫星导航定位系统在国民经济建设中占有重要的位置，是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量，是建设国家信息体系的重要基础设施，是直接关系到国家安全、经济发展的关键性系统技术平台。国家对卫星导航定位产业的发展高度重视，“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位为国家高技术工程的12个专项之一，国家发改委在2002年实施了卫星导航产业化专项，以北斗卫星导航试验系统和其他卫星定位导航系统的广泛应用为推动力的我国卫星导航定位产业，正进入高速发展的关键时期。目前，我国卫星导航定位市场每年以30%至50%的速度增长，市场份额由2000年前不足10亿元发展到2005年的120亿元左右。为什么卫星导航定位产业发展这么迅猛？应用需求的驱动，始终是产业发展的主导因素。现在已经进入信息社会，绝大多数动态信息都离不开时间和位置参数，全球定位系统技术正是这个领域最强有力的工具。在应用广度上，已从个别部门、个别场合的应用，逐渐过渡到国民经济众多部门基础性产业平台的应用；从少数行业的专业应用逐渐过渡到公众的广泛应用。在应用深度上，特别在尖端领域如基础科学等方面已有广泛的应用。在时间和频率应用方面取得了真正突破，卫星导航接收机在全球的任何地方都