說起指南針，人們是很熟悉的。它作為我國古代勞動人民的四大發(fā)明之一，對世界文明的發(fā)展作 出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，由于地磁場分布不均，使指南針的使用受到了很大限制。為了適應(yīng)社會各方面的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Satellite Navigation System）應(yīng)運(yùn)而生！

現(xiàn)在大家提起導(dǎo)航，腦海中就會浮現(xiàn)“GPS”這三個(gè)字母，其實(shí)GPS（Global Positioning System）是美國軍方建造的全球定位系統(tǒng)，由于先入為主的關(guān)系，人們常把它當(dāng)做衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的代名詞。那么什么是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)呢？衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三部分組成，分別是導(dǎo)航衛(wèi)星、地面臺站和用戶定位設(shè)備。導(dǎo)航衛(wèi)星（Navigation Satellite）是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間部分，由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成空間導(dǎo)航網(wǎng)；地面臺站主要是跟蹤、測量和預(yù)報(bào)衛(wèi)星軌道并對衛(wèi)星上設(shè)備工作進(jìn)行控制管理，通常包括跟蹤站、遙測站、計(jì)算中心、注入站及時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)等部分；用戶定位設(shè)備通常由接收機(jī)、定時(shí)器、數(shù)據(jù)預(yù)處理器、計(jì)算機(jī)和顯示器等組成。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理是：導(dǎo)航衛(wèi)星裝有專用的無線電導(dǎo)航設(shè)備，用戶接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的無線電導(dǎo)航信號，通過時(shí)間測距或多普勒測速分別獲得用戶相對于衛(wèi)星的距離或距離變化率等導(dǎo)航參數(shù)，并根據(jù)衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間、軌道參數(shù)，求出在定位瞬間衛(wèi)星的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)，從而定出用戶的地理位置坐標(biāo)（二維或三維坐標(biāo)）和速度矢量分量。由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)（導(dǎo)航星座），具有全球和近地空間的立體覆蓋能力，實(shí)現(xiàn)全球無線電導(dǎo)航。

現(xiàn)今全球四大核心衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分別是美國的GPS系統(tǒng)、歐洲的GALILEO（伽利略）系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)以及中國的北斗（COMPASS）導(dǎo)航系統(tǒng)。那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？未來全球?qū)Ш降陌l(fā)展趨勢是什么？

（1）美國GPS系統(tǒng)：目前世界使用最多的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是美國的GPS系統(tǒng)。它是世界上第一個(gè)成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由28顆中高軌道衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面約20000千米的6個(gè)傾斜軌道上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，每隔1—3秒向全球用戶播報(bào)信息，使地球上任何地方的用戶在任何時(shí)候均可以利用接收機(jī)同時(shí)接收到至少4顆衛(wèi)星的信號。接收機(jī)接到信號之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。GPS系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)步中，美國目前正在設(shè)計(jì)新的第2代GPS衛(wèi)星，計(jì)劃發(fā)射20顆，升級之后定位精度將大大提高。

（2）歐洲GALILEO系統(tǒng)：GALILEO系統(tǒng)是歐空局與歐盟在1999年合作啟動的，該系統(tǒng)民用信號精度最高可達(dá)1m。計(jì)劃中的GALILEO系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，在2005年12月28日，首顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星Glove-A發(fā)射成功，第2顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星Glove-B在2007年4月27日由俄羅斯聯(lián)盟號運(yùn)載火箭于哈薩克斯坦的拜科努爾基地發(fā)射升空。另外，還有4顆在軌驗(yàn)證（IOV）衛(wèi)星正在生產(chǎn)之中，將于近期發(fā)射入軌。

（3）俄羅斯GLONASS系統(tǒng)：GLONASS是（Global Navigation Satellite System）的簡寫，是蘇聯(lián)國防部與20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，從某種意義上來說是冷戰(zhàn)的產(chǎn)物。該系統(tǒng)耗資30多億美元，于1995年投入使用，現(xiàn)在由俄羅斯聯(lián)邦航天局管理。GLONASS是繼GPS之后第2個(gè)軍民兩用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

（4）中國北斗（COMPASS）系統(tǒng)：中國衛(wèi)星定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度有目共睹，市場規(guī)模從2000年的不到10億元增長到了2005年的120億元。在此背景下，基于經(jīng)濟(jì)利益和國家安全的考慮，中國開始建設(shè)自己的北斗全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)的空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)兩種模式。開放服務(wù)提供免費(fèi)的定位、測速和授時(shí)，定位精度可以達(dá)到10m，授時(shí)精度50ns，測速精度0.2m/s。授權(quán)服務(wù)提供更加安全精確的定位、測速和授時(shí)服務(wù)以及提供系統(tǒng)完好性信息。

根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2012年左右系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導(dǎo)航和授時(shí)以及短報(bào)文通信服務(wù)能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。查詢進(jìn)一步信息，請?jiān)L問官方網(wǎng)站http://industry.beidou.gov.cn。