GPS发展史

美国全球定位系统GPS GPS于60年代末开始研制，1973年系统方案正式诞生，1994年建成实用卫星导航系统，耗资120多亿美元。系统由空间段、地面段和用户段三大部分组成。卫星星座由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成，目前在轨卫星27颗。GPS由美国国防部控制，可提供军民两种服务。军码定位精度10米，仅供美军及盟友使用；民码定位精度20米左右，平时向全球开放，战时能实施局部关闭。GPS在海湾战争中特别是科索沃战争中，对空中平台导航、武器发射瞄准、精确制导、打击目标定位等重要作战环节都起到了难以替代的关键作用。 该系统是目前最成功的卫星导航系统，在实际应用和产业化上处于国际垄断地位。GPS已经成为一个国际性的产业。尤其是从2000年5月1日24点开始，美国宣布中止了SA政策，促使GPS产业进入一个更加高速增长的时期。“GPS应用只是受到人们想象力的限制”。

70年代初，前苏联国防部也提出了全球导航星系统（GLONASS）的方案设想，1978年开始系统设计，1995年系统组网成功并投入运营，建设耗资40多亿美元。系统星座由分布3个轨道面上的24颗卫星组成，俄军方控制。GLONASS在系统组成、定位测速原理等方面类似于GPS，但在一些具体技术体制上也与其存在一定的差别。GLONASS可提供军民两种导航定位服务，民用精度50米左右，军码精度与GPS相当。GLONASS的民用市场应用程度远不及GPS，但其军码系统已在其武器装备中普遍使用。 由于俄罗斯近年来经济不景气，系统补网不及时，随着星座中卫星寿命到期失效，到2002年8月只有5颗卫星在轨工作了。其中3颗（1组）为2000年10月发射，2颗为2001年12月发射。目前，从高技术战争需要出发，俄罗斯已下决心恢复和进一步发展该系统。俄政府于2001年8月20日通过了第587号“全球导航系统”联邦专项规划，明确了在2005年前恢复系统正常工作，并制订了2010年前 GLONASS发展的详细计划。 欧洲GALILEO计划，1992年2月提出，拟于2008年建成，计划投资约28亿美元，系统星座由分布在3个轨道面上的30颗卫星组成，是欧盟15个国家参与建设的民用商业系统。GALILEO系统提供3种类型服务，即：面向市场的免费服务，定位精度12-15米；商业服务，定位精度5-10米；公众服务，定位精度4-6米。其中后两种服务是受控和收费服务。欧盟寻求与俄和中国合作，希望分担其部分经费，以其产品占领市场。 GALILEO系统空间段由30颗（其中3颗为在轨备份）均匀分布在高度23616公里、倾角56°的3个圆轨道面上的中圆轨道（MEO）卫星组成，星上装有导航和搜救载荷。 地面段与GPS和GLONASS相比，增加了对系统差分、增强与完好性监测，使得GALILEO具有比上述两个系统更高的定位精度、可用性和更好的连续性。因此，GALILEO可以满足航空、道路交通管理等与人身安全紧密相关的应用要求。

“北斗一号”系统1985年提出，1994年1月批准立项研制建设。系统于2002年1月1日试运行。系统的建成，填补了我国卫星导航定位领域的空白，打破了美国、俄罗斯在这一领域的垄断，使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航定位系统的国家。该系统投资少、见效快，适合我国国情，特别是系统具有监控、指挥调度等特点。系统运行后，已经在部队演习、发射921飞船、边境勘察、海军出访等多项任务中发挥了重要作用，受到广大官兵好评。在民用领域，北斗一号用户机在交通、铁路、森林防火等领域进行了试验，受到国家各有关部门的高度重视，纷纷表示应用的愿望。 “北斗一号”系统是我国自行开发研制，具有自主知识产权、自主控制的区域性卫星导航定位系统，适合中国的国情，其特点是将定位导航与卫星通信集成一体，可为服务区域内用户全天候、全天时地提供高精度、快速实时定位和双向报文通信服务。除了快速定位和短报文通信功能外，它还具有精密授时功能。同时，北斗系统融合了我国自主的GPS卫星导航增强系统的信息，可发布GPS差分改正信息和GPS星座完好性检测信息，提高GPS定位精度和位置信息的可靠性。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。　 也许在过去，我们很难感觉到GPS的重要性，因为从前的GPS多用于军事上，主要用于陆、海、空导航，定点轰炸以及舰载导弹制导。该技术在海湾战争及近期反恐战争中发挥了巨大威力。海湾战争后，GPS的使用范围逐渐增大，从军用逐步走向了民用，并且在汽车领域得到了很大的发展。于是，当我们第一次开车使用GPS时，对它就开始有了依赖。上图为GPS导航仪的工作原理。