“導(dǎo)航”的英文是“navigation”，原為“航行”之意。它源于海洋船舶航行，初始形式是羅盤領(lǐng)航和天文導(dǎo)航，此后發(fā)展到陸地車輛和航空飛行器的行駛，以致“navigation”被譯作 “領(lǐng)航”或“導(dǎo)航”。廣而言之，導(dǎo)航是實(shí)時(shí)地測定運(yùn)動(dòng)載體在途行進(jìn)時(shí)的位置和速度，引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)載體沿一定航線經(jīng)濟(jì)而安全地到達(dá)目的地。

自從人類出現(xiàn)最初的政治、經(jīng)濟(jì)和軍事活動(dòng)以來，便有了對(duì)導(dǎo)航的要求。根據(jù)傳說，大約在公元前2600年，黃帝部落與蚩尤部落在涿鹿發(fā)生大戰(zhàn)，由于有指南車的指引，黃帝的軍隊(duì)在大風(fēng)雨中仍能辨別方向，因此取得了戰(zhàn)爭的勝利。古希臘人與羅馬人在地中海區(qū)域的海上商業(yè)活動(dòng)與戰(zhàn)爭，中國明代的鄭和下西洋，在茫茫的大海上，沒有地物可作參考，沒有導(dǎo)航是不可能的。在1990年8月～1991年3月的海灣戰(zhàn)爭中，在阿拉伯半島沒有任何地形可資參照的茫茫沙海上，從所謂沙漠盾牌到沙漠風(fēng)暴直至戰(zhàn)后掃雷與救援，多國部隊(duì)幾乎每一種戰(zhàn)術(shù)操作都離不開衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的引導(dǎo)，從而對(duì)只有少量衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備的伊拉克軍隊(duì)形成了明顯的軍事優(yōu)勢(shì)。

導(dǎo)航隨著人類政治、經(jīng)濟(jì)和軍事活動(dòng)的發(fā)展而不斷從低級(jí)向高級(jí)發(fā)展。古人們最初依靠太陽、北極星等星體來辨別方向，后來隨著指南針、羅盤的發(fā)明，導(dǎo)航能力得到較大提高，并有力地促進(jìn)了交通運(yùn)輸如航海等的發(fā)展。進(jìn)入 20世紀(jì)后，隨著人類科技水平的提高，第一無線電導(dǎo)航系統(tǒng)——無線電信標(biāo)問世，開創(chuàng)了海洋船舶和航空飛行器導(dǎo)航的新篇章。隨后，涌現(xiàn)了儀表著陸系統(tǒng)（Instrument Landing System, ILS）、微波著陸系統(tǒng)（Microware Landing System, MLS）、伏爾 /測距器（Very High Frequency Omni-directional Range/DistanceMeasuring Equipment,VOR/DME）、羅蘭 C（Loran C）、奧米伽（Omega）、塔康（Tactical Air Navigation,TACAN）和臺(tái)卡（Decca）等陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。獨(dú)立國家聯(lián)合體自行建立了一個(gè)類同于羅蘭 C的恰卡（Chayka）陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，并在國內(nèi)建設(shè)了15個(gè)恰卡導(dǎo)航電臺(tái)，用于?？贞懭箢I(lǐng)域內(nèi)的導(dǎo)航定位測量。我國在南海海域也自行建立了長河二號(hào)南海無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，自1990年起正式向國內(nèi)用戶開放使用。

但是，上述陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，普遍存在下列不足：信號(hào)覆蓋區(qū)域有限、技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、定位精度低（如奧米伽的定位精度為3.7～7.4km），難以適應(yīng)現(xiàn)代航海、航空和陸地車輛的導(dǎo)航定位需要。星基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，特別是第二代星基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)（如 GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)）的問世，給無線電導(dǎo)航注入了強(qiáng)勁的生命活力，開創(chuàng)了無線電導(dǎo)航定位的新時(shí)代。說起指南針，人們是很熟悉的。它作為我國古代勞動(dòng)人民的四大發(fā)明之一，對(duì)世界文明的發(fā)展作 出了巨大的貢獻(xiàn)。但是，由于地磁場分布不均，使指南針的使用受到了很大限制。為了適應(yīng)社會(huì)各方面的發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（Satellite Navigation System）應(yīng)運(yùn)而生！

衛(wèi)星導(dǎo)航，是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)，并以導(dǎo)航衛(wèi)星作為動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)，實(shí)時(shí)地測定運(yùn)動(dòng)載體的在航位置和速度，進(jìn)而完成導(dǎo)航。在第一顆人造地球衛(wèi)星于1957年10月入軌運(yùn)行的次年，美國科學(xué)家們就開始了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研究，人造地球衛(wèi)星的重要應(yīng)用就是全球無線電導(dǎo)航。1963年12月，子午衛(wèi)星（TRANSIT）導(dǎo)航系統(tǒng)第一顆導(dǎo)航衛(wèi)星入軌運(yùn)行，開創(chuàng)了陸海空衛(wèi)星無線電導(dǎo)航的新時(shí)代。1994年3月，第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——“GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)”全面建成，不僅帶來了無線電導(dǎo)航一場深刻的技術(shù)革命，而且為大地測量學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、地球物理學(xué)、天體力學(xué)、載人航天學(xué)、全球海洋學(xué)和全球氣象學(xué)提供了一種高精度和全天候的測量新技術(shù)。

現(xiàn)在大家提起導(dǎo)航，腦海中就會(huì)浮現(xiàn)“GPS”這三個(gè)字母，其實(shí)GPS（Global Positioning System）是美國軍方建造的全球定位系統(tǒng)，由于先入為主的關(guān)系，人們常把它當(dāng)做衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的代名詞。那么什么是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)呢？衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三部分組成，分別是導(dǎo)航衛(wèi)星、地面臺(tái)站和用戶定位設(shè)備。導(dǎo)航衛(wèi)星（Navigation Satellite）是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間部分，由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成空間導(dǎo)航網(wǎng)；地面臺(tái)站主要是跟蹤、測量和預(yù)報(bào)衛(wèi)星軌道并對(duì)衛(wèi)星上設(shè)備工作進(jìn)行控制管理，通常包括跟蹤站、遙測站、計(jì)算中心、注入站及時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)等部分；用戶定位設(shè)備通常由接收機(jī)、定時(shí)器、數(shù)據(jù)預(yù)處理器、計(jì)算機(jī)和顯示器等組成。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理是：

導(dǎo)航衛(wèi)星裝有專用的無線電導(dǎo)航設(shè)備，用戶接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)來的無線電導(dǎo)航信號(hào)，通過時(shí)間測距或多普勒測速分別獲得用戶相對(duì)于衛(wèi)星的距離或距離變化率等導(dǎo)航參數(shù)，并根據(jù)衛(wèi)星發(fā)送的時(shí)間、軌道參數(shù)，求出在定位瞬間衛(wèi)星的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)，從而定出用戶的地理位置坐標(biāo)（二維或三維坐標(biāo)）和速度矢量分量。由多顆導(dǎo)航衛(wèi)星構(gòu)成導(dǎo)航衛(wèi)星網(wǎng)（導(dǎo)航星座），具有全球和近地空間的立體覆蓋能力，實(shí)現(xiàn)全球無線電導(dǎo)航。

現(xiàn)今全球四大核心衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分別是美國的GPS系統(tǒng)、歐洲的GALILEO（伽利略）系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)以及中國的北斗（COMPASS）導(dǎo)航系統(tǒng)。那么這些導(dǎo)航系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？未來全球?qū)Ш降陌l(fā)展趨勢(shì)是什么？小編在下面將為你做詳細(xì)解答。

美國GPS系統(tǒng)

目前世界使用最多的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是美國的GPS系統(tǒng)。它是世界上第一個(gè)成熟、可供全民使用的全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)由28顆中高軌道衛(wèi)星組成，其中4顆為備用星，均勻的分布在距離地面約20000千米的6個(gè)傾斜軌道上。這些衛(wèi)星與地面支持系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，每隔1—3秒向全球用戶播報(bào)信息，使地球上任何地方的用戶在任何時(shí)候均可以利用接收機(jī)同時(shí)接收到至少4顆衛(wèi)星的信號(hào)。接收機(jī)接到信號(hào)之后，可以通過差分定位原理確定自己的位置。

歐洲GALILEO系統(tǒng)

GALILEO系統(tǒng)是歐空局與歐盟在1999年合作啟動(dòng)的，計(jì)劃中的GALILEO系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成。

俄羅斯GLONASS系統(tǒng)

GLONASS是（Global Navigation Satellite System）的簡寫，是蘇聯(lián)國防部與20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于1995年投入使用，現(xiàn)在由俄羅斯聯(lián)邦航天局管理。GLONASS是繼GPS之后第2個(gè)軍民兩用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）介紹

（一）概述

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱北斗系統(tǒng)）是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。

隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)、測繪地理信息、森林防火、通信時(shí)統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域，逐步滲透到人類社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入新的活力。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢(shì)。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗，一流的北斗”的發(fā)展理念，服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展，積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手，與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類。

（二）發(fā)展歷程

20世紀(jì)后期，中國開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略：2000年年底，建成北斗一號(hào)系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；2012年年底，建成北斗二號(hào)系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；計(jì)劃在2020年前后，建成北斗全球系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。2035年前還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。

（三）發(fā)展目標(biāo)

建設(shè)世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，滿足國家安全與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，為全球用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的服務(wù)；發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生改善；深化國際合作，共享衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展成果，提高全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的綜合應(yīng)用效益。

（四）建設(shè)原則

中國堅(jiān)持“自主、開放、兼容、漸進(jìn)”的原則建設(shè)和發(fā)展北斗系統(tǒng)。

——自主。堅(jiān)持自主建設(shè)、發(fā)展和運(yùn)行北斗系統(tǒng)，具備向全球用戶獨(dú)立提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的能力。

——開放。免費(fèi)提供公開的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，鼓勵(lì)開展全方位、多層次、高水平的國際合作與交流。

——兼容。提倡與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開展兼容與互操作，鼓勵(lì)國際合作與交流，致力于為用戶提供更好的服務(wù)。

——漸進(jìn)。分步驟推進(jìn)北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展，持續(xù)提升北斗系統(tǒng)服務(wù)性能，不斷推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

（五）發(fā)展計(jì)劃

目前，我國正在實(shí)施北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃，2018年底，完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，完成基本系統(tǒng)建設(shè)，向全球提供服務(wù)；2020年前后，完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。

（六）基本組成

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。

——空間段。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成混合導(dǎo)航星座。

——地面段。北斗系統(tǒng)地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站。

——用戶段。北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。

（七）發(fā)展特色

北斗系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴(kuò)展為全球服務(wù)的發(fā)展路徑，豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。

北斗系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。二是北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。

來源：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)站