卫星导航系统的应用

卫星导航系统的应用

卫星导航是利用人造卫星传输至地球的信息来测定物体的位置，速度，时间等信息的手段与工具，是卫星行业在公众事业中的一项分支服务。利用GNSS进行导航的过程可以简述为，用户利用特定的卫星信号终端接收目前可用的卫星所给出卫星信号，而后对所获取的信号进行解码，解算等一系列处理而最终获取用户的位置、速度等信息，最终实现导航与定位的目的。整个导航系统可以分为太空部分（卫星群），地面部分（如总控制站，监控站，地面天线阵列等）与用户部分。而整个导航行业来区分，又有卫星网络，运营服务商，终端社会制造商等重要组分。

毋庸置疑，全球卫星导航系统已经融入了我们的生活，你在开车的时候所参考的车载GPS导航仪就是一个很好的例子。但是卫星导航系统的全球性大众化民用，只是刚刚开始，有百种应用类型。卫星导航的生命期至少还有50年，GPS概念的提出已有三十年，真正应用只有十来年，现在GPS现代化，GPS III新阶段，延续到2020年。GPS国际协会已统计出GPS的117种不同类型的应用。蜂窝通信的集成和汽车应用还是当前最大的两个市场。卫星导航系统已经在大量应用中广泛使用，而且总的发展趋势是为实时应用提供高精度服务。

目前卫星导航系统的应用已经非常广泛，例如精细农业、科学研究(野外生物学、气象学、地球科学等)、环境监测、突发事件和灾害评估、安全保障、天体与建筑工程和自然资源分析的定位等等方面。卫星导航系统开始为人类带来了巨大的社会和经济效益。迄今为止，比较完善的卫星导航系统已经有美国GPS和俄罗斯格洛纳斯GLONASS 系统,欧洲计划推出自己的卫星导航系统伽利略Galileo；另外还有中国目前正在大力建设的北斗BeiDou导航系统，它们并称为全球四大卫星导航系统。其中全球定位系统GPS的应用最为成熟。

GPS是由美国从上世纪70年代开始研制工作，历时20年，耗资200亿美元，与1994年全面建成，具有在海、陆、空三个层面进行全方位三维实时导航与定位能力的导航系统。在90年代初期，GPS 系统的星群得以最终完善，其卫星信号可以达到全球覆盖，也标志着GPS整个系统开始了正式运行。GPS系统以其全天候，高精度，自动化，高效益等特点，目前已经被广泛地应用，逐渐成为了关乎国家安全和经济社会不可或缺的信息基础设施，在国防建设、国家安全、经济安全和社会生活等领域发挥着越来越重要的作用，是继移动通信与互联网之后，IT产业的第三大经济增长点。

卫星导航的应用是建立导航卫星系统的根本出发点，也是其最终的归宿。通常卫星导航的应用市场可以分为三大方面，是专业市场、批量市场和安防市场。全球卫星导航系统,从具体应用的目的的角度

可分成以下10类加以简述，这就是：航空、航海、通信、人员跟踪、消费娱乐、测绘、授时、车辆监控管理，和汽车导航与信息服务，以及其它类。就用户的类型还可以分为军用与民用导航。

在民用领域，可以说GNSS的使用为交通运输业的发展带来了革

命性的变革，其主要应用对象主要有汽车，船舶，飞机等运载体——如在船舶导航方面，GNSS可以为远洋航行的船只提供定位服务，则

可以进一步根据这些导航信息进行航路校准，同时在船只进港引水时，GNSS也可以为其提供引导服务；在空间方面的应用则与船舶类似，

即可用于飞机的航路引导与校准，指引飞机起降，以及机场方面实时地跟踪飞机的运行等；对地面运载体，如汽车等，也可以实现导航定位，为车辆的跟踪，路线的选择提供了技术支持，而且相对于传统的城市管理方式，GNSS为城市智能化交通管理提供了极大的便利。

除了对运载体的导航应用之外，GNSS由于其实时性与精确性等

特点，在现代工业、精确农业、林业、渔业、土建工程、矿山开发、地理勘探、资源调查、陆地与海洋测绘、地理信息产业、海上石油作业、地球物理测量、地震预测、气象预报、环保研究、电信、娱乐、旅游、管理、社会治安、医疗急救、搜索救援等领域都有其得天独厚的优势。

同时，GNSS还可以用于飞船、空间站以及低轨卫星等航天器的定位于导航，提高了航天器的定位精度，并简化了相应的测控设备，进一步推动了航天技术的发展。

目前，卫星导航正在向国民社会经济许多层面进行渗透，随着卫星导航接收机的小型化发展，它可以被集成到通信、计算机、安全和消费类等得电子产品中，使其应用领域能够进一步得以扩展。在当今社会，卫星导航已经成为经济发展的强大发动机，GNSS也随之成为了关乎国家与经济安全的重要信息基础设施。

在军用领域，显然对GNSS的各种精度要求要高于民用领域。军方对GNSS的应用已经渐渐超越了最初简单地为飞机、战车、军舰以及地面作战人员等提供全天候、连续实时、高精度的定位导航服务的局限，GNSS的应用开始拓展成为一种战术或战略性的技术指导部分与手段，例如为精确制导武器提供复合制导等，这一类武器（如导弹、炸弹等）可以根据来自于卫星以及自身惯性导航等其他并存的复合导航手段来修正飞行路线，从而达到制导精度提高的目的，以更好地完成远程的战术或战略打击任务；在同样的战略目标之下，这样也变相地减少了所需的攻击武器的数量，增强了武装力量。

除了在精确制导武器上的应用之外，GNSS还可以与军事通信、计算机、情报监视系统相互配合，在战场上完成多兵种的协同作战与

指挥任务。还能根据需求完成精确定位与时间信息的战术操作，如布雷、扫雷、目标的截获与跟踪、全天候空投、近空支援、协调轰炸、搜索与救援、无人侦察机的控制与回收、火炮观察员的定位、炮兵快速布阵以及军用地图快速测绘等。可以断言，GNSS已经成为了现代化战争所不可或缺不重要组成部分，引发了一场新的军事革命。