卫星定位系统

卫星定位系统是一种能在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位的系统。

其在大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航等多种领域发挥着重要作用。

全球目前主要有四大卫星定位系统分别是中国北斗卫星导航系统、美国全球定位系统GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统和欧洲伽利略卫星导航系统。

卫星定位基本工作原理是伪距测量原理基于卫星信号的发射时间与到达接收机的时间之差得出接收机与卫星的距离利用三个以上卫星的已知空间位置用空间距离交会法求得地面接收机的位置。

全球定位系统组成部分包括空间部分、地面监控部分、用户部分。空间卫星部分在空中连续发送带有时间和位置信息的无线电信号。地面监控系统由主控站、监测站、注入站以及通信和辅助系统组成负责跟踪卫星、确定轨道、更新导航电文等。用户端通过 GPS 接收机测定从接收机至卫星的距离求出自己的位置、运动速度等参数。

以美国 GPS 为例其由 32 颗卫星组成轨道倾角 55 度高度 2200 公里每颗卫星每 11 小时 58 分钟绕地球运行一次定位误差 3.5 至 7.5 米。俄罗斯格洛纳斯系统由 24 颗卫星组成轨道倾角 64.8 度高度约 19100 公里每颗卫星 11 小时 15 分钟绕地球运行定位误差 5 至 10 米。欧洲伽利略系统有 30 颗卫星轨道倾角 56 度高度约 23222 公里每颗卫星 14 小时 7 分钟绕地球运行测量误差 2 至 3 米。中国北斗由 35 颗卫星组成包括 5 颗静止轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星、3 颗倾斜同步轨道卫星。

在使用卫星定位系统时可根据不同需求选择合适的系统。比如在高纬度地区格洛纳斯系统的可视性较好。而多个系统组合使用能提高导航的可靠性。