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提到GPS ，大家自然會想到導航、定位， GPS幾乎是現(xiàn)在智能手機中的一項基礎功能。我們了解它是從開車的導航儀、手機的定位開始的，但是它的軍事作用早在海灣戰(zhàn)爭開始就大放光彩，其主要軍事作用有巡航導彈和精確制導炸彈，為戰(zhàn)斗機的飛行和投彈提供有利的條件等。既然定位和導航這么重要，那我國也要發(fā)展自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)吧！當然，它還有一個比較富有文化內涵的名字：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 。古時候的人們沒有衛(wèi)星，也沒有霧霾，但是他們有智慧，通過觀察和思考，人們發(fā)現(xiàn)可以利用北斗七星與北極星來指引方向，甚至是時間。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)BeiDou Navigation Satellite System, BDS“北斗”越來越多的進入公眾視野，就在2017年11月5日，長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”的方式成功發(fā)射第24顆、第25顆北斗三號導航衛(wèi)星。“北斗”是我國自主研制、自主發(fā)展、獨立運行的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng) 。以此次任務為起點，到2018年年底，將有18顆北斗衛(wèi)星發(fā)射升空，服務區(qū)域覆蓋“一帶一路”沿線國家及周邊國家；到2020年，將完成35顆北斗三號衛(wèi)星的組網，向全球提供相關服務。全球定位系統(tǒng)Global Positioning System, GPS全球定位系統(tǒng)是美國軍民兩用的導航定位衛(wèi)星系統(tǒng) ， GPS以雙頻發(fā)射導航信號，頻點L1=1575.42MHz ，以正交方式調制了P(Y)碼和C/A碼，在L2=1227.60MHz的頻點上調制了P(Y)碼，通過雙頻發(fā)射校正電離層產生的附加延時。其中， C/A碼的碼速率為1.023Mbps ，對應有43dB的處理增益， P(Y)碼速率10.23Mbps ，處理增益53dB ， GPS信號到達地面的最大信號不超過-153dBW 。它給用戶接收機發(fā)送的信息包括衛(wèi)星狀態(tài)、衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘偏差校正參數(shù)以及時間等。全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)Global Navigation Satellite System, GNSS這是一個統(tǒng)稱，除了包含GPS、GLONASS、GALILEO以及BDS這四大導航衛(wèi)星系統(tǒng) ，還包括日本的MSAS、印度的GAGAN以及尼日尼亞的NIG-GOMSAT-1等。所以GNSS是以人造衛(wèi)星作為導航臺的星級無線電導航系統(tǒng) ，為全球陸、海、空、天的各類軍民載體提供全天候、高精度的位置、速度和時間信息，又稱為天基定位、導航和授時系統(tǒng) 。

衛(wèi)星定位為什么至少需要四顆呢？根據(jù)三球交匯定點的原理，用戶終端通過無源接收衛(wèi)星信息，并根據(jù)時差自行計算到衛(wèi)星的距離，根據(jù)三維的距離公式，依靠3個方程得到用戶終端的位置信息，原理上使用3顆衛(wèi)星可達到定位的目的。但是，衛(wèi)星時鐘和用戶終端使用的時鐘不同步，無法通過時差來精確計算距離，故需要第4顆衛(wèi)星來進行鐘差的解算，再根據(jù)計算出的三維位置進一步換算為經緯度和海拔高度。具體實現(xiàn)技術可以參考專業(yè)書籍。