全球四大卫星定位系统[优质PPT]
全球四大卫星定位系统课稿
全球四大卫星定位系统说起卫星定位导航系统，人们就会想到GPS，但是现在，伴随着众多卫星定位导航系统的兴起，全球卫星定位导航系统有了一个全新的称呼：GNSS(Global Navigation Satellite System)。
当前，在这一领域最吸引人眼球的要数美国的GPS卫星导航系统；此外，还有俄罗斯的“格洛纳斯”导航卫星系统，欧盟的“伽利略”导航卫星系统，以及我国自主开发的“北斗”导航卫星系统。
一、美国GPS系统GPS（Global Position System）全球定位系统是目前最成熟的卫星定位导航系统。
它是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。
GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。
它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。
如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
GPS全球定位系统由空间系统、地面控制系统和用户系统三大部分组成。
其空间系统由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成，分布在20200千米高的6个轨道平面上，运行周期12小时。
地球上任何地方任一时刻都能同时观测到4颗以上的卫星。
地面控制系统负责卫星的测轨和运行控制。
用户系统为各种用途的GPS接收机，通过接收卫星广播信号来获取位置信息，该系统用户数量可以是无限的。
GPS全球定位系统是美国为军事目的而建立的。
1983年一架民用飞机在空中因被误以为是敌军飞机而遭击落后，美国承诺GPS免费开放供民间使用。
美国为军用和民用安排了不同的频段，并分别广播了P码和C/A码两种不同精度的位置信息。
目前美国军用GPS精度可达1米，而民用GPS理论精度只有10米左右。
特别地，美国在90代中期为了自身的安全考虑，在民用卫星信号上加入了SA (Selective Availability)，进行人为扰码，这使得一般民用GPS 接收机的精度只有100米左右。
全球四大卫星定位系统
全球四大卫星定位系统一．GPS系统（美国）二．北斗系统（中国）三．GLONASS系统（俄罗斯）四．伽利略卫星导航系统（欧盟）GPS系统（美国）GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资近200亿美元，于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。
GPS利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。
它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。
如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。
GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。
（1）空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。
（2）控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。
（3）用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。
主要功能：导航测量授时标准：全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys种类：GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。
段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户度0.2米/秒，授时精度10纳秒。
系统构成北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，中国计划2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。
中国正在实施北斗卫星导航系统建设，已成功发射16颗北斗导航卫星。
根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力。
北斗导航系统知识讲座PPT课件
第二代导航卫星系统与第一代导航卫星系 统在体制上的差别主要是：第二代用户机可免 发上行信号，不再依靠中心站电子高程图处理 或由用户提供高程信表息，而是直接接收卫星 单程测距信号自己定位，系统的用户容量不受 限制，并可提高用户位置隐蔽性。
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2019/10/25
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其代价是：测距精度要由星载高稳定度的 原子钟来保证，所有用户机使用稳定度 较低的石英钟，其时钟误差作为未知数 和用户的三维未知位置参数一起由4个 以上的卫星测距方程来求解。这就要求 用户在每一时刻至少可见4颗以上几何 位置合适的卫星进行测距，从而使得星 座所需卫星数量大大增多，系统投资将 显著增加。
双星定位用户提出申请服务项目并发送入站信号经两颗卫星转发到地面中心接到此信号后解调出用户发送的信息测量出用户至两颗卫星的距离对定位申请计算用户的地理坐标由于h颗卫星的位置是已知的分别为两球的球心另一球面是基本参数已确定的地球参考椭球面3球交会点为测量的用户位置
• （一）
<北斗卫星导航> 知识讲座
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四大导航系统之一
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• 北斗系统四大功能
• 短报文通信：北斗系统用户终端具有双向报文 通信功能，用户可以一次传送120个汉字的短 报文信息。
• 精密授时：北斗系统具有精密授时功能，可向 用户提供20ns-100ns时间同步精度。
• 定位精度：水平精度100米(1σ)，设立标校站 之后为20米(类似差分状态)。工作频率： 2491.75MHz。
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GPS功用
• 由于GPS技术所具有的全天候、高精度 和自动测量的特点，作为先进的测量手 段和新的生产力，已经融入了国民经济 建设、国防建设和社会发展的各个应用 领域。
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GPS功用
四大全球卫星定位系统比较 ppt课件
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北斗卫星导航系统-发展路线图
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北斗卫星导航系统-工程任务
+ 主要任务：
➢ 研制生产5颗GEO卫星和30颗Non-GEO卫星，在西昌 卫星发射中心用CZ-3A系列运载火箭发射共35颗卫星， 西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测控支持。
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
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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
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GPS-定位
➢ 单点定位 ➢ GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行
校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间信息。 ➢ 单点定位精度±15～30米
➢ 差分定位 ➢ 它实际上是在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或
一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其目的在于消除公共项，包 括公共误差和公共参数。 ➢ 在GPS定位过程中，存在三部分误差。 第一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差、电 离层误差、对流层误差等； 第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为 各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差 分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部分可以消除。 第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接收机本身的技术指标 ➢ 载波相位和差分定位技术的应用使测量定位精度可以达到毫米级精度
全球四大卫星导航系统相关介绍
全球四大卫星导航系统目前全球导航定位市场美国一家独大目前世界上在轨运行的全球卫星定位系统只有美国的GPS系统和俄罗斯的格洛纳斯系统，但由于格洛纳斯系统迟迟未能部署完毕，因此世界卫星定位导航市场一直被美国垄断。
20世纪60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30多年的努力，终于建成了20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 Positioning System，简称GPS），它与阿波罗登月计划和航天飞机计划并称为美国航天三大工程。
GPS由美国军方控制，星座由24颗卫星组成，分布在6个轨道面上，可以保证无论在世界什么地方，几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。
每颗GPS卫星都发送两个频率的载波信号，一种信号是民码，抗干扰能力比较差，供民用用户使用，用户可自由接收；另一种信号是军码，抗干扰能力比较强，供军用接收机修正电离层误差，采取加密手段，不能随意接收。
为了让其他国家放弃发展这种战略性技术，美国从20世纪90年代初将GPS系统投入民用，并对全世界免费开放，甚至外国军队都可以使用美国的GPS。
在过去几年中，GPS还衍生出一系列民用产品，包括为汽车和徒步旅行者提供高技术测向仪。
特别是它被广泛应用于手机导航模块和便携式掌上导航仪，为驾驶员创造了一位绝佳的助手——汽车导航，几乎成为人们出行不可或缺的组成部分。
这些产品投入市场为美国创造了巨大的收益，可以说美国GPS垄断市场多年，已经在全球形成了年产值数百亿美元的民用产业。
特别是GPS设备的销售量与日俱僧，2006年市场规模达到150亿美元，并以每年25％至30％的速度增长。
随着全球定位系统在日常运用中越来越广泛，有人甚至预测，有朝一日全球定位系统装置就如同手机般普及。
俄"格洛纳斯"导航系统“格洛纳斯”系统计划始于上世纪７０年代，这一系统需要至少１８颗卫星才能确保向俄罗斯全境提供导航定位服务；如要提供全球定位服务，则需要２４颗卫星。
全球四大卫星导航系统介绍分析讲义
应用范围(1)
卫星导航首先是在军事需求的推动下发 展起来的，GLONASS与GPS一样可为 全球海陆空以及近地空间的各种用户提 供全天候、连续提供高精度的各种三维 位置、三维速度和时间信息（PVT信 息），这样不仅为海军舰船、空军飞机、 陆军坦克、装甲车、炮车等提供精确导 航。
全球四大卫星导航系统介绍分析
全球四大卫星导航系统介绍分析
主要内容
卫星通信、卫星导航简介 全球四大卫星导航系统
全球四大卫星导航系统介绍分析
卫星通信
• 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中 继站转发无线电信号，在多个地面站之 间进行的通信
全球四大卫星导航系统介绍分析
全球四大卫星导航系统介绍分析
全球四大卫星导航系统介绍分析
系统概述
数量 24颗卫星组成 精度 10米左右 用途 军民两用 进展 目前已有17颗卫星在轨运行，计
划2008年全部部署到位
全球四大卫星导航系统介绍分析
研制历程 第一阶段（1982-1990年）
到1984-1985年，由4颗卫星组成的试验 系统达到验证系统的基本性能指标。空间 星座从1986年开始逐步扩展，到1990年 系统第一阶段的测试计划已经完成，当时 空间星座已有10颗卫星， “格洛纳斯” 系统示意图布置在轨道面1（6颗）和轨道 面3（4颗）上。该星座每天至少能提供 15小时的二维定位覆盖，而三维覆盖至少 可达8小时。
全球四大卫星导航系统介绍分析
应用范围(2)
卫星导航在大地和海洋测绘、邮电通信、 地质勘探、石油开发、地震预报、地面 交通管理等各种国民经济领域有越来越 多的应用。GLONASS的出现，打破了 美国对卫星导航独家笼断的地位，消除 了美国利用GPS施以主权威慑给用户带 来的后顾之忧，GPS/GLONASS兼容使 用可以提供更好的精度几何因子，消除 GPS的SA影响，从而提高定位精度。
四大全球卫星导航系统比较课件
随着科技的不断进步，全球卫星导航系统面临着技术更新迭代的挑战。
为了保持竞争优势，各系统需要不断进行技术升级和创新。
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兼容性和互操作性
全球卫星导航系统需要与其他系统具有良好的兼容性和互操作性，以确 保用户在不同系统间无缝切换。这需要各系统在技术标准、信号频段等 方面进行协调和合作。
抗干扰和抗欺骗能力
格洛纳斯是俄罗斯的全球卫星导航系统，最早于1976年开始建设，比GPS还要早 。它由30颗卫星组成，覆盖俄罗斯全境及其周边地区，具备较强的抗干扰能力和 在极端天气条件下的稳定运行能力。
北斗卫星导航系统（BDS）
后起之秀
北斗卫星导航系统是中国自主研发的全球卫星导航系统，于2000年开始建设。它由5颗静止轨道卫星 和30颗非静止轨道卫星组成，具备短报文通信功能，不仅覆盖中国全境，还可覆盖周边地区。
兼容性和互操作性
为了实现更广泛的应用和更好的用户 体验，各系统都在加强与其他系统的 兼容性和互操作性。例如，美国的 GPS系统已经实现了与其他系统的兼 容。
市场拓展与合作
市场拓展
各卫星导航系统都在积极拓展市场，扩大应 用领域。例如，除了传统的导航和定位服务 外，还应用于智能交通、农业、气象等领域 。
全球定位系统（GPS）
行业翘楚
全球定位系统（GPS）由美国建设和维护，最早于1973年开始建设。它由30颗卫星组成，覆盖全球，是应用最广泛的卫星导 航系统。GPS具有较高的定位精度和速度，广泛应用于军事、民用等领域。
伽利略卫星导航系统（Galileo）
技术先锋
伽利略卫星导航系统由欧盟建设和维护，于1999年开始建设 。它由30颗卫星组成，覆盖全球，定位精度和可靠性较高。 伽利略系统采用了多种信号频段和技术，以提高定位精度和 抗干扰能力，是技术较为先进的卫星导航系统之一。
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。
GPS全球卫星定位系统所有权、控制权和运营权均属于美国国防部。
为了限制不同用户对GPS 的应用，GPS通过发射不同的无线电信号来分别为军事部门和民间用户提供两种不同的定位服务。
GLONASS全球卫星定位系统俄罗斯于2002年12月25日在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场用一枚“质子-K”火箭成功发射了3颗GLONASS全球导航系统卫星。
全球四大卫星定位系统
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3、格洛纳斯
3.1 ‘格洛纳斯’的概述 3.2 ‘格洛纳斯’的简介 3.3 ‘格洛纳斯’的组成 3.4 ‘格洛纳斯’的研制历程
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
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3、格洛纳斯 GLONASS星座 GLONASS星座由27颗工作星和3颗备份星组成；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； 地面支持系统 地面支持系统由系统控制中心、中央同步器、遥测遥控站（含激光跟 踪站）和外场导航控制设备组成；系统控制中心和中央同步处理器位 于莫斯科， 遥测遥控站位于圣彼得堡、捷尔诺波尔、埃尼谢斯克和共 青城； 用户设备 GLONASS用户设备(即接收机)能接收卫星发射的导航信号，并测量 其伪距和伪距变化率，同时从卫星信号中提取并处理导航电文；接收 机处理器对上述数据进行处理并计算出用户所在的位置、速度和时间 信息；
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3）、用户设备部分—GPS信号接收机
GPS系统的用户设备部分由GPS接收机硬件和相应的数据处理软件以及 微处理机及其终端设备组成，GPS接收机硬件包括接收机主机，天线和 电源，它的主要功能是接收卫星发播的信号，获取定位的观测值，提取 导航电文中的广播星历、卫星钟改正等参数，经数据处理而完成导航定 位工作；GPS软件是指各种后处理软件包，它通常由厂家提供，其主要 作用是对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果；
1.5 GPS在中国导航市场的发展
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1、 GPS 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；
四大全球卫星定位系统比较
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。
GPS定位系统由GPS卫星空间部分、地面控制部分和用户设备三部分组成。
GPS-系统组成
GPS构成
空间部分
•24颗工作卫星组成 •距地表20200km上 空
•全球任何地方、任 何时间都可观测到4 颗以上的卫星
地面控制
•监测站 •主控制站 •地面天线
用户设备
•测量出接收天线至 卫星的伪距离和距 离的变化率 •计算出用户所在经 纬度、高度、速度、 时间
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
北斗卫星导航系统-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。
美国的GPS 中国的北斗
俄罗斯的GLONASS 欧盟的Galileo 四大系统参数应用比较
+ 2002年3月26日，欧盟首脑会议批准Galileo卫星导航定位系统的实施 计划。这标志着在2008年欧洲将拥有自己的卫星导航定位系统，并结 束美国的GPS独霸天下的局面。
+ 欧洲建设Galileo系统的目的主要有两个： – 军事安全 尽管伽利略计划是民用卫星导航服务，但该项计划完成后，将使欧 洲赢得建立欧洲共同安全防务体系的条件。 – 经济利益 欧盟一项研究预测表明，发展Galileo计划，仅在欧洲就可以创造出 140000多个就业岗位。每年创造的经济收益将会高达90亿欧元， 到2020年，Galileo系统的收益将达到740亿欧元。
全球四大卫星定位系统(共26张PPT)
第六页，共26页。
GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定 时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、 星载式、弹载式。 全球定位系统具有性能好、精度高、应用广的 特点，是迄今最好的导航定位系统。
随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领 域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深 入人们的日常生活。
第十二页，共26页。
欧洲“伽利略”系统
伽利略定位系统（Galileo Positioning System），是欧盟一个正在建 造中的卫星定位系统，有“欧洲版GPS”之称，也是继 现有的“全球定位 系统”（GPS）及俄罗斯的GLONASS系统外，第三个可供民用的定位系统 。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩 展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海 上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。 年1月7日，欧盟委员会称 ，欧盟的伽利略定位系统将从 年起投入运营。
第十页，共26页。
第十一页，共26页。
发展前景
Glonass-K卫星是完全基于非压力式平台的新型卫星， 使用 寿命达到十年，该型号卫星完成后，Glonass系统将与GPS不相 上下，用户可以使用两套系统。系统目前使用的卫星为两种型 号卫星——Glonass卫星与其升级型号Glonass-M。Glonass-M卫 星使用寿命更长，为七年，装有先进的天线馈电系统，并为民 用客户增加了一个额外的导航频率。 Glonass系统为军民 两用而设计，可使用户实时标明位置。在2007联邦预算中共分 配给Glonass 3.8亿美元，2006年则为1.81亿美元。
飞第机二航 十路二引页导，和共进26场页将降。落3颗“格洛纳斯-M”全球导航卫星成功送入太空。俄航
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GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为 测地型、全站型、定时型、手持型、集成型； 根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载 式、弹载式。 全球定位系统具有性能好、精度 高、应用广的特点，是迄今最好的导航定位系 统。
随着全球定位系统的不断改进，硬、软件
的不断完善，ห้องสมุดไป่ตู้用领域正在不断地开拓，目前
已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人
数量：24颗卫星组成 精度：10米左右 用途：军民两用
GLONASS在定位、测速及定时精度上则优于施加 选择可用性（SA）之后的GPS，由于俄罗斯向国际民 航和海事组织承诺将向全球用户提供民用导航服务， 并于1990年5月和1991年4月两次公布GLONASS的ICD， 为GLONASS的广泛应用提供了方便。
们的日常生活。
俄罗斯“格洛纳斯”系统
莫斯科时间2011年11月4日16时51分(北京时 间20时51分)，俄罗斯航天部门使用一枚“质子-M” 重型运载火箭，将3颗“格洛纳斯-M”全球导航卫 星成功送入太空。俄航天署署长波波夫金说，该系 统在轨卫星群已有28颗卫星，达到了设计水平。随 着地面设施的发展，“格洛纳斯”系统预计将在 2015年完全建成。届时，其定位和导航误差范围 将从目前的5米至6米缩小为1米左右，就精度而言 该系统将处于全球领先地位。
“伽利略”系统可以发送实时的高精度定位信息，这是现有的卫星导航 系统所没有的，同时“伽利略”系统能够保证在许多特殊情况下提供服务， 如果失败也能在几秒钟内通知客户。
中国“北斗”系统
北斗卫星导航系统是是中国自行研制开发的区域 性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国 的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后 第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统致力 于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务， 其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进 性这4项原则。
GLONASS的公开化，打破了美国对卫星导航独家 经营的局面，既可为民间用户提供独立的导航服务， 又可与GPS结合，提供更好的精度几何因子 （GDOP）；同时也降低了美国政府利用GPS施以主 权威慑给用户带来的后顾之忧，因此，引起了国际社 会的广泛关注。
发展前景
Glonass-K卫星是完全基于非压力式平台的新型卫星， 使 用寿命达到十年，该型号卫星完成后，Glonass系统将与GPS 不相上下，用户可以使用两套系统。系统目前使用的卫星为两 种型号卫星——Glonass卫星与其升级型号Glonass-M。 Glonass-M卫星使用寿命更长，为七年，装有先进的天线馈电 系统，并为民用客户增加了一个额外的导航频率。
伽利略系统由空间段、地面段、用户三部分组成。 空间段由分布在3个轨道上的30颗中等高度轨道卫星 （MEO）构成，每个轨道面上有10颗卫星，9颗正常工 作，1颗运行备用；轨道面倾角56度。地面段包括全球 地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中 心、地面支持设施、地面管理机构。用户端主要就是用 户接收机及其等同产品，伽利略系统考虑将与GPS、 GLONASS的导航信号一起组成复合型卫星导航系统， 因此用户接收机将是多用途、兼容性接收机。
Glonass系统为军民两用而设计，可使用户实时标明位置。 在2007联邦预算中共分配给Glonass 3.8亿美元，2006年则为 1.81亿美元。
欧洲“伽利略”系统
伽利略定位系统（Galileo Positioning System）， 是欧盟一个正在建造中的卫星定位系统，有“欧洲版 GPS”之称，也是继美国现有的“全球定位系统” （GPS）及俄罗斯的GLONASS系统外，第三个可供 民用的定位系统。伽利略系统的基本服务有导航、定 位、授时；特殊服务有搜索与救援；扩展应用服务系 统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行 调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。 2010年1月7日，欧盟委员会称，欧盟的伽利略定位系 统将从2014年起投入运营。
北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是北斗卫星导航系统示意图。中国正在实施 的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。与美国GPS、俄 罗斯格罗纳斯、欧盟伽利略系统并称全球四大卫星导航系统。
欧洲“伽利略”系统的目的
•为用户提供更 准确的数据 •加强对高纬度 地区的覆盖，包 括挪威、瑞典等 地区。 •减低对现有 GPS系统的依赖， 尤其是在战争发 生时。
欧洲“伽利略”系统的组成
该系统计划将由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24126km，位于3个倾角为56 度的轨道平面内，该系统除了30颗中高度圆轨道 卫星外，还有2个地面控制中心。当时预计系统于 2008年建成，总投资36亿欧元，以商业运营的模 式全部民用。
全球四大卫星定位系统
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
美国全球定位系统（GPS）
有24颗卫星组成，分布在6条 交点互隔60度的轨道面上，精度约 为10米，军民两用，目前正在试验 第二代卫星系统。
主要是为船舶，汽车，飞机等 运动物体进行定位导航。
“伽利略”定位系统的优势
“伽利略”系统是世界上第一个基于民用的全球卫星导航定位系统，投 入运行后，全球的用户将使用多制式的接收机，获得更多的导航定位卫星的 信号，将无形中极大地提高导航定位的精度，这是“伽利略”计划给用户带 来的直接好处。
“伽利略”首颗实验卫星假想画面“伽利略”计划是欧洲自主、独立的 全球多模式卫星定位导航系统，提供高精度，高可靠性的定位服务，实现完 全非军方控制、管理，可以进行覆盖全球的导航和定位功能。
船舶远洋导航和进港引导 飞机航路引导和进场降落 汽车自主导航 地面车辆跟踪和城市智能 交通管理 紧急救生 个人旅游及野外探险 个人通讯终端
GPS的其他应用
1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入 4.各种等级的大地测量，控制测量 5.道路和各种线路放样 6.水下地形测量 7.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测 8.GIS应用 9.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制 10.精细农业