世界上有几种卫星导航系统？

Question

如题所述

Answer 1

世界上一共有四种卫星导航系统。
1. 美国的GPS卫星定位系统
2. 欧洲的伽利略卫星定位系统
3. 俄罗斯的GLONASS卫星定位系统
4. 中国的北斗卫星定位系统
1. 产生背景
全球定位系统（GPS）是美国从20世纪70年代开始研发的一种空间卫星导航定位系统。它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，同时还用于情报收集、核爆监测和应急通讯等军事目的。经过20多年的研发和投资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座已经部署完成。
2. 系统结构
GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。空间部分由24颗GPS卫星组成，均匀分布在6个不同的轨道平面上。每个轨道平面与赤道平面的倾角大约为55度。在地球上任何地点任何时刻都能观测到5-8颗卫星。每个卫星都利用两个L波段的载频传送信号。
3. 技术原理
GPS卫星星座在距离地面12000公里的高空以12小时的周期环绕地球运行，确保在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。利用三维坐标中的距离公式，通过3颗卫星就可以组成3个方程式，解出观测点的位置（X,Y,Z）。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因此需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。
4. 系统特点
GPS系统具有全天候、全球覆盖、三维定速定时高精度、快速省时高效率和应用广泛多功能等特点。
5. 定位服务
GPS定位服务包括精密定位服务（PPS）和标准定位服务（SPS）。PPS服务是为授权的精密定位系统用户提供的，需要特殊的接收机和密码设备。SPS服务是为普通民用用户提供的，美国政府对定位精度实施控制，仅提供SPS服务。
6. 主要用途
GPS系统在陆地应用中包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等。在海洋应用中，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等。在航空航天应用中，包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。