第十一课：目标导航四大系统

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北斗导航系统知识讲座教材

美国GPS系统
• 美国GPS长期垄断美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。 GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。
• 军事应用：卫星导航系统是现代军事的“ 太空眼”，没有它，巡航导弹、激光制导炸弹和战略核导弹都将成为“瞎子”。
• 美国的GPS系统相比，伽利略系统更先进，也更可靠。美国GPS向别国提供的卫星信号，只能发现地面大约10米长的物体，而伽利略的卫星则能发现1米长的目标。
一位军事专家形象地比喻说，GPS系统只能找到街道，而伽利略则可找到家门。
建成试验系统，实现从无到有
2000年10月31日东经140度
2000年12月21日东经80度
2003年5月25日东经110.5度
星箭组批生产，启动组网发射
2007年4月14日 MEO卫星
2009年4月15日 GEO卫星
2010年1月17日 GEO卫星
工程建设
系统组成：
空间段：由5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星组成
四大系统区别

全球有哪四大卫星导航系统

四大卫星导航系统分别为：美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统、中国“北斗”系统。

1、美国全球定位系统(GPS)

GPS是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得了广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科中，从而给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。

2、俄罗斯“格洛纳斯”系统

该系统最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。

该系统于2007年开始运营，当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务。到2009年，其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。

3、欧洲“伽利略”系统

伽利略卫星导航系统，是由欧盟研制和建立的全球卫星导航定位

系统，该计划于1999年2月由欧洲委员会公布，欧洲委员会和欧空局共同负责。系统由轨道高度为23616km的30颗卫星组成，其中27颗工作星，3颗备份星。卫星轨道高度约2.4万公里，位于3个倾角为56度的轨道平面内。

截止2016年12月，已经发射了18颗工作卫星，具备了早期操作能力（EOC），并计划在2019年具备完全操作能力（FOC）。

北斗卫星导航系统PPT课件

L5
P(Y)
C/A
1227.6
Frequency (MHz)
L2C M
1575.42
1227.6
Frequency (MHz)
1575.42
Block IIA, 1990 Block IIR-M, 2005 Block IIF, 2010
1227.6 Frequency (MHz)
1575.42
L1C Block III, 2013
为亚太地区提供更高质量的服务。
5 8
基本原则
兼容性北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的
兼容和互操作。
5 9
基本原则
渐进性北斗卫星导航系统将依据中国的技术和经济发展
实际，遵循循序渐进的模式建设。北斗系统将通过改进系统性能，确保系统建设阶
段平稳过渡，为用户提供长期连续的服务。
6 0
内容
分完好性服务
（一）中国特色的北斗
3、组织实施：充分发挥新形势下的举国体制作用
发挥中国特色社会主义的制度优势发挥市场在资源配置中的基础性作用
三、世界卫星导航愿景中的北斗
（一）中国特色的北斗（二）服务国家的北斗（三）走向世界的北斗
2019/12/31
44
（二）服务国家的北斗
卫星导航应用，只有想不到的，没有做不到的。未来，北斗将为我国提供统一的时空基准服务，在我国国家安全和国民经济社会各领域得到广泛应用，保障国家经济社会安全，转变国民经济发展方式，成为战略性新兴产业，促进信息化建设的跨跃式发展。

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星导航系统简介

一、美国的GPS系统:

美国的GPS系统,由24颗(3颗为备用卫星)在轨卫星组成。

GPS的信号有两种C/A码,P码。

民用:C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了

SA(Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。

军用:P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美国军方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。

二、中国的“北斗”卫星导航定位系统:

“北斗”卫星导航定位系统需要发射35颗卫星,足足要比GPS多出11颗。按照规划,“北斗”卫星导航定位系统将有5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,采用“东方红”-3号卫星平台。30颗非静止轨道卫星又细分为27颗中轨道(MEO)卫星和3颗倾斜同步(IGSO)卫星组成,27颗MEO卫星平均分布在倾角55度的三个平面上,轨道高度21500公里。“北斗”

卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供定位,测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度为0.2米/秒。授权服务则是军事用途的马甲,将向授权用户提供更安全与更高精度的定位,测速,授时服务,外加继承自北斗试验系统的通信服务功能,精度可以达到重点地区水平10米,高程10米,其他大部分地区水平20米,高程20米;测速精度优于0.2米/秒。这和美国GPS的水平是差不多的。

四大卫星定位系统介绍

GPS,GLONASS,GALILEO,北斗四大卫星定位系统介绍

北斗卫星导航定位系统（Compass Navigation Satellite System）始于2000年，是中国自行研制开发的区域性有源卫星定位与通信系统，是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。中国的北斗分为两代。第一代是区域系统，包含4颗卫星，已经发挥

20世纪60年代末70年代初，美国和前苏联分别开始研制全天候、全天时、连续实时提供精确定位服务的新一代全球卫星导航系统，至90年代中期全球卫星导航系统GPS和GLONASS 均已建成并投入运行。中国也开始建设自主知识产权的北斗卫星导航系统，2003年底正式开通运行。欧盟筹建的GALILEO伽利略全球卫星导航系统正在计划实施之中。

GPS全球卫星定位系统

GPS(Global Positioning System) 全球卫星定位系统是美国第二代空间卫星导航定位系统。具体来说即通过 GPS接收设备，接受美国发射的24颗卫星中任意３颗以上卫星所发射的导航信号，在任何时候、任何地点都能准确地测量到物体瞬时位置的一种定位系统（包括物体的经纬度、高度、速度等位置信息）。它是一个基于被动式定位原理的卫星导航定位系统，由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制。

经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星己布设完成并投入运营。它不仅成为军事的重要技术手段，而且也成为车辆导航、交通管理（海、陆、空）、物流、救助、娱乐业、安保市场等民用产业必不可少的通信手段。

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星导航系统简介

一、美国的GPS 系统：

美国的GPS系统，由24 颗(3 颗为备用卫星) 在轨卫星组成。

的信号有两种GPS码。码，P C/A

米。一般的接收机利用29.3m 到2.93 民用：

C/A 码的误差是码计算

C/A

代中期为了自身的安全考虑，在信号上加入了90 定位。美国在

米左右。在

SA(SelectiveAvailability)，令接收机的误差增大，到100

精度应该能在GPS年2000 5 月2 日，SA取

消，所以，咱们现在的米以内。20

码P C/A 0.293 米是码的十分之一。但是2.93 军用：P 码的误差为米到

AS(Anti-Spoofing) 只能美国军方使用，码上加上的干扰信号。P，是在

二、中国的“北斗”卫星导航定位系统：“北斗”卫

星导航定位系统需要发射35 颗卫星，足足要比GPS多出11 颗。按照规划，“北斗”卫星导航定位系统将有 5 颗静止轨道

卫星和30 颗非静止轨道卫星组成，采用“东方红”-3 号卫星平台。30 颗非静止轨道卫

星又细分为27 颗中轨道(MEO)卫星和3 颗倾斜同步(IGSO) 卫星组成，27 颗MEO卫星平均分布在倾

角55 度的三个平面上，

轨道高度21500 公里。“北斗”

卫星导航定位系统将提供开放服务和授权服务。开放服务在服务区免费提供

纳秒，测速精度50 定位，测速和授时服务，定位精度为10 米，授时精度为

为0.2 米/ 秒。授权服务则是军事用途的马甲，将向授权用户提供更安全与更

高精度的定位，测速，授时服务，外加继承自北斗试验系统的通信服务功

全球四大卫星导航系统介绍分析讲义

• 同样能把防盗报警信息发送到第三方 • 把这个报警电话、短信直接发送到车主手机上，
完成车载GPS防盗报警
全球四大卫星导航系统介绍分析
手持GPS导航产品
• 对目的地及周边环境的精准查询需求带动了GPS导航产品市场的繁荣。
• 欧美国家导航设备普及率达到90%，日本更是超过95%。
• 有分析师认为，手持导航仪会象MP3、数码相机等日常消费者电器一样，市场的发展速度将大大快于车载导航仪市场
全球四大卫星导航系统介
4
绍分析
4
基本原则
自主性中国将独立自主地发展和运行北斗卫星导航系统。北斗系统能够独立为全球用户提供服务，尤其是将
为亚太地区提供更高质量的服务。
全球四大卫星导航系统介
4
绍分析
5
基本原则
兼容性北斗系统将致力于实现与其他卫星导航系统的
兼容和互操作。
全球四大卫星导航系统介
4
绍分析
全球四大卫星导航系统介绍分析
美国GPS卫星导航系统
全球四大卫星导航系统介绍分析
由来
• 20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制
• 经过20余年的研究实验，耗资300亿美元
• 1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗 GPS卫星
全球四大卫星导航系统介绍分析
GPS构成
• 空间部分 • 地面控制系统 • 用户设备部分

四大全球卫星定位系统比较 ppt课件

GPS全球定位系统 8
GPS-定位系统的应用
陆地应用
海洋应用
航空航天
车辆导航应急反应大气物理观测地球资源勘探工程测量变形监测地壳运动监测市政规划控制
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海洋平台定海平面升降监测
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载人航天器防护探测
10ຫໍສະໝຸດ Baidu
➢ 美国的GPS ➢ 中国的北斗
➢ 俄罗斯的GLONASS ➢ 欧盟的Galileo
11
北斗卫星总体规划
➢ 北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施：
➢ 第一步，1994年启动北斗卫星导航试验系统建设， 2000年形成区域有源服务能力；
➢ 第二步，2004年启动北斗卫星导航系统建设， 2012年形成区域无源服务能力；
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GLONASS包括24颗卫星（3颗备用），卫星高度19100公里，均匀分布在个轨道面上，轨道面倾角为64.8度，运行周期约为11小时15分，卫星信号采用了两种载波，其频率分别为 l.6 GHz 和 1.2GHz。目前的卫星状况已具备可用性。
➢ 数量：24颗卫星组成 ➢ 轨道：三个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。
4
GPS-发展历程
➢ GPS实施计划共分三个阶段： ➢ 第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979

全球四大导航系统

全球四大卫星定位系统

目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的“伽利略”系统、和中国的北斗卫星导航系统。

一、美国GPS长期垄断

美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS 原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS“收获颇丰”。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号——也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个“大概”。在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。

综述全球卫星导航系统

全球四大卫星导航系统:①美国的GPS②欧盟的“伽利略”③俄罗斯的“格洛纳斯”④中国的“北斗”

1.美国的GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称；在机械领域GPS 则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统；其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统。

GPS具有以下特点：全球、全天候工作，有24颗GPS卫星星座，全球覆盖率高达98%。高精度定位，单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。静态定位观测效率高（快速省时高效率），快速静态相对定位测量时，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1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。应用广泛多功能，主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。同时，还应用于各种等级的大地测量、水下地形测量、地壳形变测量、大坝和大型建筑物变形监测，工程机械(轮胎吊，推土机等)控制等。操作越来越简便，随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度；使野外工作变得轻松愉快。定位精度高；应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500m工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm。观测时间短；随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20 分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，

四大卫星系统介绍

一、关于卫星导航定位技术

卫星导航定位系统是一种以卫星为基础的无线电导航系统。系统可发送高精度、全天时、全天候的导航、定位和授时信息，是一种可供海陆空领域的军民用户共享的信息资源。卫星导航定位是指利用卫星导航定位系统提供位置、速度及时间等信息来完成对各种目标的定位、导航、监测和管理工作。卫星导航系统的出现，解决了大范围、全球性以及高精度快速定位的问题，最早应用于军用定位和导航，为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息及精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向。随着技术的发展与完善，其应用范围逐步从军用扩展到民用，渗透至国民经济各部门。其中包括海上和沙漠中的石油开发、交通管理、个人移动电话定位、商业物流管理、渔业、土建工程和考古。卫星导航系统已成为数字地球、数字城市的空间信息基础设施。现在通用的卫星导航系统有：

1．全球定位系统GPS

全球定位系统(GPS)是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分为GPS星座；地面控制部分为地面监控系统；用户设备部分为GPS信号接收机。

图1 GPS全球卫星定位系统组成图

2．俄罗斯全球卫星导航系统GLONASS

四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统

一、美国的全球卫星定位系统GPS:

1、简介:

GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统）的缩写，而其中文简称为“球位系”.GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。GPS 系统由28颗地球同步卫星组成(4颗为备用星）,均匀地分布在距离地球20000公里高空的6个轨道面上.这些卫星与地面支撑系统组成网络，每隔1—3秒向全球用户播报一次其位置（经纬度）、速度、高度和时间信息，能使地球上任何地方的用户在任何时候都能利用GPS接收机同时收到至少4颗卫星的位置信息,应用差分定位原理计算确定自己的位置，精度约为10米.

2、特点：

⑴全球、全天候工作。

⑵定位精度高。单机定位精度优于10m,采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。

⑶功能多，应用广。

⑷高效率、操作简便、应用广泛。

二、俄罗斯GLONASS卫星导航系统：

1、简介：

GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成,所以GLONASS星座共由30颗卫星组成。27颗星均匀地分布在3个近圆形的轨道平面上,这三个轨道平面两两相隔120度，每个

轨道面有8颗卫星，同平面内的卫星之间相隔45度，轨道高度2。36万公里，运行周期11小时15分，轨道倾角64.8度。

格洛纳斯卫星发射

2、特点:

⑴抗干扰能力强。

⑵GLONASS系统采用了军民合用、不加密的开放政策。

⑶GLONASS系统采用频分多址(FDMA)方式，根据载波频率来区分不同卫星(GPS是码分多址（CDMA）,根据调制码来区分卫星）.

四大导航系统

导航系统是现代社会中不可或缺的一部分。它们帮助人们在城市中

找到正确的路线，提供实时的交通信息，以及为旅行者提供方便的

旅行路线。随着技术的不断进步，现在有四种主要的导航系统：全

球定位系统（GPS）、伽利略导航系统（Galileo）、伽马射线导航系统（GLONASS）和北斗导航系统（Beidou）。每个系统都有其

独特的优势和应用领域，下面将逐个介绍这四大导航系统。

全球定位系统（GPS）是最为人熟知的导航系统之一。它由美国政

府开发，可以在全球范围内提供定位、导航和定时服务。GPS系统由一系列卫星和地面接收器组成。卫星通过发送编码信号，地面接

收器通过接收并解码这些信号来确定位置。GPS系统具有高精度和较大的覆盖范围，适用于许多应用领域，如汽车导航、航空和航海等。它已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

伽利略导航系统是欧盟和欧洲空间局共同开发的一种导航系统。它

的目标是提供独立的、高精度的位置信息，并为用户提供增强的位

置服务。伽利略系统与GPS系统类似，都由一系列卫星和地面接收器组成。优势在于提供更高的精确度和更高的覆盖率。伽利略系统

的应用范围包括交通管理、军事应用和精密测量等领域。该系统目

前正在逐渐完善并投入使用。

伽马射线导航系统（GLONASS）是由前苏联开发的一种导航系统，目的是为战略和民用应用提供定位和导航服务。GLONASS系统由

一系列卫星和地面接收器组成，这些卫星分布在全球范围内。它在设计上与GPS系统非常相似，但覆盖范围更广。GLONASS系统主要用于军事和航空应用，但在一些地区也用于民用导航。

全球四大卫星定位系统

同时，还应用于各种等级的大地测量、水下地形测量、地壳形变测量、大坝和大型建筑物变形监测，工程机械(轮胎吊，推土机等)控制等；
操作越来越简便
随着GPS接收机不断改进，自动化程度越来越高，有的已达“傻瓜化”的程度；接收机的体积越来越小，重量越来越轻，极大地减轻测量工作者的工作紧张程度和劳动强度；使野外工作变得轻松愉快；
空间部分——GPS卫星星座地面控制部分——GPS地面监控系统用户设备部分——GPS信号接收机
这三部分对GPS系统的正常工作所起的作用各不相同，缺一不可；
11
1、 GPS
GPS卫星星座
基站
基站
Intenet网络
GPRS/CDMA
车辆监控中心1 GPS信号接收机监控中心2 监控中心N
3.5 ‘格洛纳斯’的应用范围
3.6 ‘格洛纳斯’与其它系统的对比
28
3、格洛纳斯 “GLONASS（格洛纳斯）”是俄语中“GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE（全球卫星导航系统）”的缩写；最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划；俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统；按计划，该系统将于2007 年年底之前开始运营，届时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务；到2009年年底前，其服务范围将拓展到全球；
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；

四大全球卫星定位系统比较

北斗卫星导航系统-坐标系统
坐标系统：北斗系统采用中国2000大地坐标系（CGS2000）。 CGS2000与国际地球参考框架ITRF的一致性约为5个
厘米。
北斗卫星导航系统-服务与性能
全球服务开放服务：定位精度: 10 m 测速精度: 0.2 m/s 授时精度: 20 ns 授权服务
系统组成：
用户段：由北斗用户终端以及与其它GNSS兼容的终端组成
北斗系统的用户终端
北斗卫星导wk.baidu.com系统-时间系统
时间系统：北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与
UTC的时间偏差小于100纳秒。BDT的起算历元时间是 2006年1月1日零时零分零秒（UTC）。 BDT与GPS时和Galileo时的互操作在北斗设计时间系统时已经考虑，BDT 与GPS时和Galileo时的时差将会被监测和发播。
自主性
中国将自主建设和运行北斗卫星导航系统，北斗卫星导航系统可独立为全球用户提供服务。
兼容性
在全球卫星导航系统国际委员会（ICG）和国际电联（ITU）框架下，使北斗卫星导航系统与世界各卫星导航系统实现兼容与互操作，使所有用户都能享受到卫星导航发展的成果。
渐进性
中国将积极稳妥地推进北斗卫星导航系统的建设与发展，不断完善服务质量，并实现各阶段的无缝衔接。

四大GPS

美国G P S导航系统GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系（Transit），1958年研制，1964年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导

航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。为此，美国海军研究实验室（NRL）提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群

4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道该计划以伪随机码（PRN）为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用，而且这里两个计划都是为了提供全球定

位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO）领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。