全面揭秘四大卫星导航的前世今生

　　全球定位系统（以下简称ＧＰＳ）是由２４颗卫星及他们的地面部分组成的、全球性的无线导航系统。它是通过跟踪作为动态已知参考点的人造卫星求得星站距离采用交会法获得点位坐标的。通常精度只在米级左右，　而事实上可以用ＧＰＳ比较科学的方法来获得优于厘米级的测量精度。

　　ＧＰＳ定位系统由于其定位的高度灵活性和常规测量无法比拟的高精度，成为测量学科中革命性的变化。因为测量点位不象经典三角测量一样有等级之分，不存在误差的积累，测点可以在真正需要的地方进行，无需过渡点，点间不需要有造标，通视等问题的考虑。而且观测点位又不与重力场发生关系，避免了复杂的归算。这种布网方式可以把平面及高程同时求出，而不需要平高分开。

　　这种测量方式就好象是将地面上每平方米都赋予卫星上每一个唯一的地址，只要你对号入座就好了。ＧＰＳ接收机已经进入了模型集成化的的阶段，因此其使用效益已变的非常可观。同时也使这样技术能够被每个人利用并获得利益。１９５７年１０月４日，人类历史上的第一颗人造卫星Ｓｐｕｔｎｉｋ由苏联发射升空。此举显然引起了处于冷战中的另一超级大国美国的高度关注。仅仅几天之后，约翰霍普金斯大学（Ｊｏｈｎｓ　Ｈｏｐｋｉｎｓ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）应用物理实验室（ＡＰＬ，　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）的科学家Ｇｅｏｒｇｅ　Ｗｅｉｆｆｅｎｂａｃｈ和Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｇｕｉｅｒ发现，通过分析Ｓｐｕｔｎｉｋ卫星信号的多普勒频偏可以确定其卫星轨道。基于这一发现，ＡＰＬ研究中心主任ＦｒａｎｋＭｃＣｌｕｒｅ提出，如果卫星的位置已知且可预测，则可以利用卫星信号的多普勒频偏来确定地球上的接收机的位置。于是，最初的卫星定位系统的概念诞生了。

　　上世纪五十年代后期，美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航系统，经过三十多年的努力，耗资３０　０多亿美元，终于建成了上世纪航天史上最成功、最有意义的工程之一－－全球卫星定位系统（Ｇｌｏｂａｌ　ＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ），成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后第三项庞大工程，ＧＰＳ能连续、实时、高精度地为用户提供三维位置、三维速度和时间信息，并能覆盖全球和全天候工作。１９９４年４月，２４颗－ＩＩ型工作卫星发射完毕，系统投入全面运行。ＧＰＳ最初主要用于军事和涉及国家重要利益的民用领域，可实现飞机舰船的导航、部队调动、军事目标定位、武器的精确制导等，特别是在沙漠风暴和对科索沃的轰炸这两场典型高技术战争中，ＧＰＳ大量用于巡航导弹的制导，打击目标的选择，甚至地面士兵都随身携带便携式定位装置，可以说，ＧＰＳ是现代高技术武器的眼睛。也正因为全球卫星定位系统在国防、国家安全、经济发展中的重要作用，也因为ＧＰＳ的示范性作用，也就有了今天我们看到的四大卫星定位系统。